Евгений Гернет - Ледяные лишаи

• Название: Ледяные лишаи
• Автор: Евгений Гернет
• Издательство: Наука
• Жанр: Научпоп
• Год: 1981

Эта книга, изданная в 1930 г. очень малым тиражом, долго оставалась мало кому известной. Однако ее выход явился крупным событием в науке; ее автор логически обосновал новую теорию оледенения Земли, заслуживающую пристального внимания. Те же идеи на 25 лет позже были высказаны американскими учеными и получили широкую известность, а многие положения, впервые сформулированные Е. С. Гернетом, стали в настоящее время общепризнанными. Переиздание книги восстанавливает приоритет отечественной науки в важном вопросе ледниковой теории — происхождении и причинах ледниковых эпох. О научном и практическом значении теории Гернета и о ее современном развитии рассказывается в приложении к книге, написанном доктором географических наук О. П. Чижовым.

---

Область горы выше снеговой линии будет представлять из себя снеговую область, в которой, так как она лежит в снегоизбыточном слое, выпадение снега будет превышать его таяние. Понятно, что там снег должен был бы все более и более накопляться, если бы избыток его не продвигался вниз в область горы, лежащую ниже снегонулевой поверхности, и там постепенно таял. Продвижение снега вниз происходит в виде оползней или обвалов, называемых лавинами, которые от времени до времени низвергаются большими массами в окружающие гору долины; всем жителям горных областей лавины эти хорошо известны.

Здесь интересно отметить способность высоких гор притягивать к себе снегонулевую поверхность, которая вообще в данной местности проходит выше, чем можно предположить по видимой высоте снеговой линии на горах.

Горные ледники

Теперь представим себе, что выше снегонулевой поверхности выдвинулась не отдельная вершина, а целая горная система вроде, например, Альп.

Совершенно понятно, что в такой горной системе могут оказаться выше снегонулевой поверхности такие места, откуда избыток снега не может низвергаться вниз лавинами просто потому, что рельеф местности не допускает этого. Такими местами могут быть горные долины, имеющие слишком пологий спуск, чтобы по ним снег мог низвергаться, горизонтальные площадки, котловины и т. п. В таких местах снегу ничего не оставалось бы делать, как только накопляться все более и более, если бы он не истекал с этих мест в виде ледников, или глетчеров, после накопления его в достаточном для того количестве.

Превращение этого снега в лед проф. Мушкетов объясняет следующим образом: «Снег высоких гор, сухой и порошковатый, мощностью иногда до 100 м, под влиянием лучей солнца оплавляется и превращается в зернистый снег, или фирн; последний, цементируясь замерзающей водой, дает фирновый лед, который под влиянием давления (вышележащего накопляющегося снега. — Е. Г.) уплотняется, выделяет воздух и постепенно переходит в плотный ледниковый лед прекрасного голубого цвета».

Таким образом, если мы представим себе разрез снегового покрова горы в том месте, где снег накопляется, то увидим выше всего слой свежевыпавшего порошковатого снега, затем слой зернистого снега — фирна, затем слой мутного фирнового льда и, наконец, ниже всего слой прозрачного ледникового льда. Понятно, что между каждым из этих слоев нет, вообще говоря, резкой границы и переход от одного слоя к другому происходит постепенно.

Если место накопления снега имеет выход в местность, расположенную ниже, например в горной долине, или когда снега накопится столько, что лед получит этот выход, т. е., скажем, заполнит горную котловину до ее края, то лед начнет как бы выливаться из места накопления снега.

Как по существу объяснить этот странный процесс выливания твердого тела — льда, мы здесь разбирать не будем. Для моей теории это несущественно, а интересующиеся этим явлением могут обратиться к любому курсу физической геологии. Скажу только, что это явление доказано, что производит его сила тяжести этого громадного скопления льда, а возможным оно становится благодаря тому, что лед при известных условиях, существующих в ледниках, обладает некоторою пластичностью, т. е. способностью изменять свою форму без разрыва сплошности между его частицами. Со льдом происходит то же, что с некоторыми металлами под прессом, — они тоже изменяют форму без разрыва сплошности между частицами.

В связи с этим выливающийся лед принимает форму в зависимости от рельефа местности; чаще в горных ледниках он имеет вид ледяной реки, расширяющейся или сужающейся в своем течении в зависимости от ее ложа. Эта ледяная река спускается ниже снегонулевой поверхности и там, продвигаясь, постепенно тает.

Сама снегонулевая поверхность над ледником должна быть несколько снижена, потому что на таяние льда, спустившегося ниже ее, затрачивается тепло, и над ледником температура будет ниже, чем над остальной горой на той же высоте.

Скорость движения льда в таком ледяном потоке обычно от 0,1 до 0,4 м в сутки, но есть ледники и с более быстрым движением: в Гималаях имеются ледники, делающие в сутки до 3,7 м, а в Гренландии их скорость еще больше, доходя на одном из них до 22,46 м в сутки (по Мушкетову). При такой скорости движение льда видно уже на глаз.

Нетрудно сообразить, отчего зависит скорость движения ледника. У установившегося ледника за год истекает льдом годовой избыток снега, выпавшего на месте его накопления, называемого областью питания ледника. Следовательно, скорость движения льда (при прочих равных условиях) больше, если область питания ледника обширнее или больше избыток снега, выпадающего на единицу поверхности области питания, или меньше сечение ледяного потока.

Бывает, что ледяные потоки, выходящие из разных областей питания, сходятся вместе и образуют один более мощный поток, подобно тому как реки, вытекающие из разных озер, могут соединиться и образовать одну реку. Бывает наоборот, что одна область питания дает несколько ледяных потоков в разные стороны. Это зависит уже исключительно от топографических условий в области накопления снега.

Длина ледяного потока, и это нетрудно понять, зависит от его мощности, а также пологости его спуска. Если мощность потока велика или спуск его ложа пологий, благодаря чему он долгое время находится вблизи снегонулевой поверхности, поток тает медленно и будет длинным. При обратных условиях он начнет таять быстро и станет коротким.

Если путь ледяного потока обрывается очень крутым спуском, то лед у этого обрыва обламывается и дает обвалы в нижележащую долину.

Если ледяной поток достигает равнины, то он разливается по ней, образуя обширное ледяное поле. На Аляске есть такое ледяное поле площадью 3900 км2, образованное несколькими спускающимися с гор ледниками.

Если ледяной поток достигает моря, что имеет место в полярных странах, то лед по достижении у берега известной глубины вследствие своей плавучести лишается твердой опоры и плывет по поверхности. Затем со страшным треском продвинувшийся в море лед отрывается от родившего его ледяного потока, раздробляясь иногда сам на множество отдельных льдин. Эти льдины называются айсбергами, они плывут по течению и постепенно тают. Некоторые айсберги достигают огромных размеров — до 50 млн. м3, а высотою над водой до 100 и более метров. Принимая во внимание, что над водой показывается только незначительная часть льдины, легко понять, как велики должны быть некоторые айсберги.

Из этого параграфа я прошу читателя усвоить, что непрерывно накопляющийся снег превращается постепенно в лед, который по достижении известной мощности вследствие тяжести и пластичности стремится расползтись через все возможные ему выходы, в зависимости от топографических условий, ледяными потоками или ледяными полями.

Это факт, геологам известный.

Современный Гренландский ледяной покров (по Неймайру и Мушкетову)

Кроме горных ледников, на Земле в наше время наблюдается и другой тип оледенения — оледенение целых континентов, как например, Гренландия. Привожу описание современного ледяного покрова Гренландии, заимствуя данные из неоднократно упоминавшихся выше трудов профессоров Мушкетова и Неймайра.

Гренландский ледяной покров, называемый по-гренландски «сермерсооком», простирается от одного до другого берега, занимая площадь 1,9 млн. км2 при площади всего острова 2,1 млн. км2; мощность его предполагают доходящей до 1700–2000 м, он обладает плоской, слегка выпуклой поверхностью; толща льда скрывает все неровности почвы под ней.

Знаменитые исследователи Нансен и Пири прошли весь остров, первый — в южной его части, второй — в северной, и убедились, что лед покрывает всю Гренландию, не оставляя среди острова никакого свободного ото льда пространства. Высшая точка ледяного покрова острова в его южной части поднимается на 2718 м над уровнем моря. Она удалена от края ледяного покрова с восточной стороны на 180 км и с западной — на 270 км.

Узкая прибрежная полоса острова свободна ото льда. Затем довольно круто поднимается ледяной покров, прорезанный множеством трещин; в этом краевом поясе материкового льда поверхность его имеет неровности в зависимости от рельефа местности и изо льда выдвигаются тут и там крутые скалы, называемые эскимосами «нунатаки», — это единственные выступы земли, погребенной под ледяным саваном. За этими скалистыми выступами горных масс мы находим пологую, слегка волнистую поверхность сермерсоока, прерываемую иногда плоскими котловинами. В последних собирается вода при таянии льдов, которая льется из них шумными потоками и исчезает в бездонных трещинах. Эти огромные трещины, располагающиеся часто параллельно друг другу, пугают путешественников своей глубиной — прорезывая вверху лазурно голубые массы льда, они пропадают в ужасающем мраке.