От карлика до гиганта.

Со времени строительства первых египетских пирамид сменилось около ста поколений людей. Но за это же самое время выросло лишь одно поколение американской секвойи. Летописцы, заполняя по странице в год, создали бы; 10 томов по 500 страниц в каждом. Не так уж это и много – пять тысяч лет! А всего 10 тысяч лет назад происходило грандиознейшее событие в истории Земли – распад последнего великого оледенения равнин умеренных широт.

Но центрами развития огромных ледниковых покровов были горы. Об этом рассказывают валуны. Те самые, о которые мы нередко спотыкаемся на прогулке, будь то под Москвой или Ленинградом, Смоленском или Ригой. Древние ледники оторвали их от Скандинавских и Уральских гор, с возвышенностей Лабрадорского полуострова и Кордильер. На этих вершинах древний ледник набирал силы и готовил атаку на равнины.

Подножие Приполярного Урала в наши дни покрыто зеленой тайгой. Буйные травы пойменных лугов стоят выше человеческого роста. Средняя температура июля здесь 14°. Высоко в горах в глубоких затененных карах кое-где ютятся крошечные леднички. Какие же климатические изменения должны были произойти, чтобы горы сплошь покрылись льдами, растекающимися на равнины? Возможно ли вообще такое?

Не будем дожидаться крупных изменений климата, сидя на месте, а отправимся им навстречу. Двигаясь с юга на север вдоль Урала и его продолжения – Новой Земли, мы как бы в десятки тысяч раз ускорим чрезвычайно медленное и постепенное похолодание климата, имевшее место в прошлом. При этом мы сможем видеть, как соответственно изменению климата изменяются ледники.

Люди жаждут...

Издавна присматривался человек к белым пятнам на склонах гор и к стекающим по долинам ледяным потокам. Он понял, что природа спрятала от него одно из своих богатств – чистейшую воду, обратив ее в камень. Заметили люди, что, когда в жаркие дни сокращаются размеры белых пятен на горах, прибывает вода в реках.

В сборнике «Ледники», изданном в Санкт-Петербурге сто лет назад, помещена такая почти молитва: «Возблагодарим же Предвечного, устроившего на вершинах гор скопления вод, чтобы по премудрому его распоряжению земля могла быть орошаема». И дальше: «Достаточно взглянуть во время жаров и засух на источники, потоки и реки, чтобы убедиться, что ледники суть не что иное, как запасные магазины, открытые для нужд всего живущего».

Тогда было уже известно, что ледники питают многие великие и малые реки. Нил берет исток на ледниках массива Рувензори, Амазонка – в Андах, Инд, Брамапутра и Ганг – в Гималаях, Гиндукуше и Каракоруме. Все реки Средней Азии, Сибири и Кавказа в той или иной степени питаются талой водой ледников.

Когда люди поняли, что ледники – это запасные магазины, невольно возникло желание найти способ получить из них дополнительную воду. Но как? Как помочь появиться на свет тысячам нерожденных рек, запертым в ледяных кладовых гор? Только в самые последние годы ученые обратили внимание на эту проблему. Это естественно, нельзя было помышлять о каком-то воздействии на природные ресурсы без представления об их размерах. Теперь эти размеры известны.

Целый океан воды заморожен в горах всей Земли. Только в Советском Союзе 2433 куб. км, из них 1347 куб. км – в ледниках Памира, 803 – на Тянь-Шане, 122 – на Кавказе, 101– в Сибири и на Дальнем Востоке, 59 – на Алтае и в Саянах, 1 куб. км – на Урале.

На Тянь-Шанских ледниках каждый квадратный метр ледниковой поверхности накапливает от 150 до 500 г загрязняющего лед материала. Таяние относительно чистых ледников может быть усилено путем их искусственного загрязнения. Эту простую мысль впервые в нашей стране высказал основатель советской актинометрии (науки об измерении солнечной радиации) Н. Н. Калитин в 1929 г.

Впервые на научной основе эту проблему поставил основатель Тянь-Шанской физико-географической станции гляциолог Г. А. Авсюк. Он исследовал естественные возможности таяния ледников на Тянь-Шане и вычислил объемы талых вод с различных частей в различные месяцы года. Он доказал, что в наполнении водой малых горных речек основная роль принадлежит таянию ледников

и что таяние ледников идет главным образом за счет тепла солнечной радиации, потребление же этого тепла ледниковой поверхностью ограничивается величиной альбедо.

В 1950 г. Авсюк опытным путем изменял альбедо поверхности льда на двух ледниках Тянь-Шаня, используя в качестве зачерняющего материала лёсс и каменноугольную пыль. В дальнейших опытах он отдал предпочтение угольной пыли. Угольные частички не слипаются друг с другом, как частички лёсса, активно втаивают в лед и превращают его поверхность в жесткую гребенку. У угля, кроме того, поглощательная способность больше, чем у лёсса, на 20–25%. Авсюк сделал вывод: «Мы предполагаем, что и для практических целей угольная пыль явится подходящим материалом для запыления». Он выяснил, что наибольший эффект дает слой пыли в 1 мм толщиной и что на 1 кв. м требуется 5 г пыли.

Естественно, что, создавая те или иные условия поступления тепла, можно влиять на интенсивность таяния. И если влиять на условия прихода тепла еще не в наших силах, то изменить степень поглощения его льдом вполне возможно. Для этой цели мы подняли на ледник мешок с угольной пылью и готовились осуществить эксперимент. Однажды мы дождались подходящего дня. Утром мы были ослеплены необыкновенным сиянием ледника. Свежий снег прямо в лицо отражал обрушенный на него с безоблачного неба солнечный свет. Снег казался горячим, над ним было жарко наклоняться. Снег и солнце – как раз то, что нужно для эксперимента.

Специальный отряд экспедиции принялся за свое «черное дело» – запылил две площадки по 4 кв. м каждая: одну внизу, в зоне наибольшего таяния, другую – на самой границе фирновой области. Затем взрывом распылил оставшуюся угольную пыль не леднике в радиусе 20 м. А к вечеру над ледником выбросил черное облачко пыли вертолет, оно осело на окружающих Орто-тер горах, лишь краешком задев снег на перевале,– попадание угольной бомбы» было не очень точным.

Эффект зачернения был поразительным. Альбедо снега, некоторый попала угольная пыль, уменьшилось на 20%, зачерненный снег стал быстро оседать, и опытная площадка вскоре сделалась похожей на квадратный противень. Рядом с ней была оконтурена контрольная площадка с естественной поверхностью. По приборам, установленным на обеих площадках, можно было следить за различиями в структуре радиационного и теплового балансов двух видов поверхности.

Через два дня, когда стаял снег, альбедо льда всего ледника снизилось до 25–30%, на зачерненном участке оно достигло 15–16%. Когда снова выпадает снег, альбедо площадок выравнится, но затем разница станет особенно большой – достигнет 40–50%. Это происходит в случае быстрого освобождения зачерненной площадки из-под снега. За месяц наблюдений угольная пыль сократила величину отраженной ледником радиации в среднем более чем на четверть.

Представим себе две картины возможного будущего человечества на Земле, рассматривая его как бы сквозь ледяной кристалл, то есть ставя его в некоторую зависимость от существования ледяного мира.

Картина первая. Человечество, используя свое безграничное могущество, уничтожило все льды на Земле. Зачем? Потому что нужна была вода, потому что диктовала практика хозяйственного строительства...

Конечно, уничтожение льдов произошло не сразу, как не сразу исчезли леса на равнинах и рыба в некоторых реках. И сначала казалось, что льда еще хватит надолго.

Но потребности росли, и приходилось расходовать лед все в большем количестве.

Как реагировали ледники?

Теперь они были бессильны против могущественных людей – покорно убирали они свои щупальца из долин, укорачивали плащ не тающего летом снега, как бы съеживались. Только внешне это выглядело так. Но внутри ледников в это же время шли скрытые до поры процессы.

Увеличив потери ледникового вещества, люди нарушили естественное равновесие приходной и расходной частей баланса ледниковой массы. Качнулась стрелка ледниковых весов. Постепенно это привело к тому, что на языке гляциологии называется сменой типа питания ледника. Количественные изменения – из года в год возраставший дефицит вещественного баланса – вызвали резкий качественный скачок. Если выше снеговой линии многометровая толща фирна никогда не пропитывалась водой, то теперь в нее стала проникать талая вода. Она заполняла поры между снежными зернами и замерзала, образовывались ледяные прослойки, которые с каждым годом становились все толще и плотнее.

Когда ледяных прослоек окажется в верхней толще ледника больше, чем фирна, фирновый тип питания сменится ледяным. Это будет означать, что снег станет превращаться в лед всего за один летний сезон, а не в течение десятилетий, как в случае фирнового питания. Значит, на следующее лето после схода сезонного снежного покрова под солнечными лучами окажется не белая и пористая, как сахар, поверхность фирна, а гладкий лед, сохранивший на себе слой грязи прошлого года. Такая поверхность воспринимает больше солнечных лучей. Поглощая большое количество тепла, она быстрее и тает.