Ледники в горах

Горно-ледниковый барьер Большого Кавказа был непреодолим для древнего человека, и это обстоятельство предопределяло различия каменных индустрий Северного Кавказа и Закавказья. Ледники, покрывавшие вершины вулканических нагорий и приподнятые части хребтов Малого Кавказа, тоже служили барьерами в расселении людей каменного века.

По-видимому, только в позднем палеолите, когда мобильные группы охотников стали промышлять в горах нестадных животных, состоялось настоящее знакомство человека с горными ледниками. Во всяком случае, поблизости от ледников, несомненно, обитали такие специфические животные, как пещерный медведь или пещерный лев, фигурирующие в списках охотничьих трофеев, обнаруженных на стоянках позднего палеолита. Представления о природе горно-ледниковых областей значительно расширилось в бронзовом и железном веках в связи с развитием отгонного скотоводства. Тем не менее широкое освоение высокогорных пастбищ на Кавказе произошло совсем недавно, в течение последних столетий, и этот процесс сопровождался значительным истреблением лесов. Лишь в немногих долинах северного макросклона Большого Кавказа концы ледников непосредственно заходят в лесной пояс (яркий пример — ледник Караугом). На южном макросклоне, где леса лучше сохранились, это наблюдается гораздо чаще.

В связи с выпасом скота в горно-ледниковых районах возникли первые сезонные поселения. Люди постепенно перестали страшиться ледников и часто хижины и загоны для скота ставили на камнях под защитой моренных гряд. Тропы, соединяющие разбросанные в горах селения, часто проходят вдоль краев ледниковых языков и иногда даже пересекают ледники. В современных условиях растущего хозяйственного и рекреационного освоения высокогорий расширяются контакты человека с ледниками, хотя последние по вполне понятным причинам остаются в числе немногих незаселенных местностей нашей планеты.

Пребывание человека в горах нередко сопряжено с риском, особенно в случаях проявления стихийных нивально-гляциальных процессов. Анализ динамики и прогнозирование их находятся в числе первоочередных задач научного поиска в гляциологии. Не менее актуальны проблемы практического использования ресурсов снега и льда. Особенно высоко оценивается способность ледников сохранять влагу в твердом состоянии в течение очень долгого времени.

Только в горных ледниках СССР заключено около 2500 км³ воды. Эти запасы расходуются очень медленно, причем максимальный возраст льда в горах не превышает 1000 лет. Годовой ледниковый сток только в нашей стране составляет 25—30 км³ воды, или 1% от водных запасов в ледниках. Ежегодное таяние ледников обеспечивает влагой многие аридные районы земного шара и объясняет существование подлинных чудес природы — полноводных рек, пересекающих раскаленные от зноя пустыни. Высоко в горах от ледников начинаются такие крупные реки, как Амударья, Сырдарья, Ганг, Инд, Брахмапутра, Хуанхе, Янцзыцзян и др. Талые ледниковые воды, являясь наиболее существенным элементом водного баланса засушливых предгорных равнин в Евразии и Америке, вносят значительный вклад в развитие их экономики, особенно гидроэнергетики и сельского хозяйства.

Для рационального использования водных ресурсов горно-ледниковых областей необходимы учет ледников и выяснение закономерностей режима рек, питающихся талыми ледниковыми водами. Дело в том, что по режиму эти реки существенно отличаются от равнинных. Прежде всего в горных районах выпадает больше осадков и преимущественно в виде снега. Расходы же на испарение сравнительно невелики, и в итоге показатели стока на единицу поверхности в горах значительно выше, чем на равнинах. Модуль годового стока с горно-ледниковых бассейнов обычно в 5—6 раз выше его средней величины по территории страны.

Паводки на горных реках с ледниковым питанием следуют за периодами увеличения абляции, т. е. в летние месяцы, когда потребность в воде в засушливых районах особенно возрастает. Кроме того, ледники — важные регуляторы стока в его многолетнем ходе. В годы, когда в горах выпадает много осадков, сток с ледников уменьшается, так как масса свежевыпавшего снега обладает высокой отражающей способностью и таяние соответственно замедляется. Напротив, в малоснежные годы, когда потребность в водоснабжении на окружающих равнинах возрастает, сток с ледников увеличивается. В самой общей форме можно констатировать, что ледники реагируют на климатические изменения в направлении, благоприятном для хозяйственной деятельности человека.

В настоящее время ученые многих стран пришли к выводу о важности создания международного каталога ледников. В Советском Союзе такой каталог уже составлен. В его 108 выпусках содержатся разнообразные сведения по морфологии и режиму отдельных ледников и групп ледников любого речного бассейна или района оледенения в целом. Кроме того, по инициативе видного советского гляциолога В. М. Котлякова в нашей стране в 1984 г. был составлен «Атлас снежно-ледовых ресурсов мира», где всесторонне освещена роль ледников как источников воды.

Работы по учету ледников имеют большое значение, поскольку уже сейчас во многих районах следует активно воздействовать на водно-ледниковый баланс и режим жидкого стока с ледников, чтобы получить дополнительное количество воды. К настоящему времени принципиально выяснены пути искусственной трансформации водно-ледникового баланса за счет усиления таяния льда с использованием солнечной и антропогеновой энергии. Кроме перераспределения запасов льда, в перспективе можно осуществлять направленную концентрацию метелевого и лавинного снега.

Усилить таяние ледников можно, зачернив их разными порошкообразными материалами, которые увеличивают поглощение солнечной радиации, а следовательно, и сток с ледников. Этот метод применялся еще в далеком прошлом. В долинах Памира издавна местные жители, чтобы ускорить весеннее снеготаяние, посыпали поля золой и землей. На эту мысль натолкнула человека сама природа. В разных горных странах люди обращали внимание, что вулканические извержения, сопровождающиеся выбросом значительного количества пепла, вызывают сильное таяние ледников. К аналогичному эффекту приводят и сильные пыльные бури.

Искусственное зачернение поверхности ледников, предпринятое по инициативе академика Г. А. Авсюка, фактически дает несравненно больший эффект. Чисто теоретически можно предположить, что дополнительное стаивание льда должно быстро восстановиться в многоснежные годы, и режим ледников, таким образом, придет в соответствие с климатическими условиями. Однако для внедрения этого метода еще требуются многолетние исследования на ледниках и обоснованные представления о возможных физико-географических последствиях.

Советский гляциоклиматолог А. Н. Кренке предпринял количественную оценку реальных ресурсов и интенсивности массообмена в ледниковых системах на территории СССР. Был определен потенциальный объем воды, который можно дополнительно израсходовать при искусственном воздействии на режим ледников путем зачернения их поверхности. Расчеты показали, что в Средней Азии, где проблемы регулирования местных ресурсов воды стоят наиболее остро, сток ледников можно изменить не более чем на 6 км³. Конечно, этого количества недостаточно для решения крупных региональных водно-балансовых проблем, но в отдельные годы использование ледников для орошения хлопковых полей, безусловно, способно дать немалый эффект.

Существуют и другие технические проекты усиления водоотдачи ледников. Прежде всего это — увеличение таяния за счет механической очистки ледниковых языков от моренного чехла. Известно, что сплошной слой поверхностной морены снижает таяние примерно вдвое. Если учесть площадь ледников, забронированных камнями, которая только в Средней Азии составляет около 1700 км², получается, что в результате снятия моренного чехла в этом районе в принципе можно «выжать» из ледников еще около 5 км³ воды в год.