Семь экспедиций на Шпицберген

Глава VIII Океан — Атмосфера — Ледники

Каждого члена системы «океан—атмосфера—ледники» природа наделила весьма определенными функциями.

Океан (точнее сказать, океаны, занимающие более двух третей поверхности Земли) — это накопитель солнечного тепла и гигантский природный испаритель; пятьдесят один процент полученного от Солнца тепла он расходует на нагрев атмосферы и сорок два процента на испарение, то есть на насыщение атмосферы влагой.

Атмосфере предписано быть переносчиком тепла и влаги, а ледникам их потребителями.

Подсчитано: достаточно на четыре процента уменьшить количество тепла, с завидным постоянством получаемого Землей от Солнца, как существенно расширится зона, где снег лежит большую часть года либо вообще не успевает растаять в межсезонье от зимы до зимы. Сейчас ее граница в Северном полушарии, как правило, не опускается ниже семидесятой параллели, тогда же она дойдет до пятидесятой. Почти вся Европа, большая часть Северной Америки, практически вся территория нашего Дальнего Востока, Восточной и Западной Сибири окажется под снежным покровом. А это, в свою очередь, запустит в действие механизм обратной связи. Высокое альбедо[17] пространств, покрытых снегом, приведет к дальнейшему похолоданию, к задержке снеготаяния. Сместится вниз граница зоны, где снег из года в год, не успев растаять, накапливается. Ныне эта зона ограничена семьдесят второй параллелью, тогда она опустится до пятьдесят пятой. Начнется оледенение территорий, на которых до этого росли леса и травы, а люди выращивали хлеб и сажали сады.

Эта математическая модель показывает (а наблюдения за реальными процессами ее подтверждают), что свою планету мы с полным основанием можем уподобить гигантской тепловой машине. Большую часть энергии для своей безостановочной работы она получает от Солнца. Причем если на экваторе и прилегающих к нему зонах поглощение солнечной радиации преобладает над отражением (солнечное тепло аккумулируется), то в полярных областях, где существуют снежные и ледниковые покровы, дело обстоит наоборот.

Основные, главные факторы и участники глобальных атмосферных процессов — циклоны и антициклоны, от которых зависит и «погода на завтра», и погодные условия на более или менее длительный промежуток времени (климат). Есть, конечно и другие погодо- и климатообразующие факторы, поэтому нарисованная выше картина циркуляции воздушных масс представляет собой лишь общую схему без деталей местного, глобального и даже космического масштаба, которые ведут к ошибкам синоптиков при составлении прогнозов погоды и чрезвычайно затрудняют прогнозирование изменений климата.

Словом «климат» древние греки обозначили наклон солнечных лучей относительно земной поверхности. В дальнейшем слово как бы оторвалось от своего первоначального значения и наполнилось новым содержанием. Оно стало понятием, обозначающим необычайно сложную природную систему, все компоненты которой взаимодействуют между собой по принципу прямых и обратных связей. Любая перестройка этих связей, чем бы она ни вызывалась, ведет к изменениям климата, нередко катастрофическим, о чем свидетельствуют крупномасштабные потепления и похолодания в прошлом. Вот почему так много усилий тратится ныне на выявление и изучение климатообразующих факторов, среди которых снег и лед, как уже говорилось, занимают одно из главных мест, выступая в роли усилителей циклических колебаний климата различной временной и пространственной протяженности.

Этим в основном и объясняется то внимание, которое ученые уделяют ледникам, рассматривая их как естественные холодильники планеты. Они уже своим существованием обусловливают постоянный перепад температур на поверхности Земли, вызывающий и регулирующий циркуляцию атмосферы. Если перепад увеличивается, то соответственно интенсивнее идет циркуляция, и наоборот. Ну а поскольку благодаря циркуляции различные участки земной поверхности обмениваются между собой теплом и влагой, то ясно, что чем энергичнее и интенсивнее циркулирует атмосфера, тем быстрее совершается обмен.

Наибольших размеров естественные холодильники достигают в настоящее время на обеих верхушках планеты — в областях, прилегающих к географическим полюсам. На севере это морские льды, ледники и ледниковые покровы, на юге — мощный ледниковый щит, под которым погребен целый континент — Антарктида.

В последнее время во всем мире весьма громко заговорили о таком климатообразующем факторе, как хозяйственная деятельность человека: сведение лесов, осушение болот, распашка степей, разрастание городов, загрязнение атмосферы промышленными дымами, создание огромных искусственных водохранилищ и т. д.

В связи с этим вспоминается бурная дискуссия, в 50-х годах выплеснувшаяся на страницы популярных и научных изданий. Ее вызвал инженерный проект уничтожения льдов в Северном Ледовитом океане. Что и говорить, подобные проекты, обещая колоссальную выгоду, с первого взгляда кажутся необыкновенно привлекательными. И действительно, разве мала была бы выгода, если бы по Северному морскому пути могли круглогодично ходить обычные суда, не боясь быть затертыми льдами, как это случилось с пароходом «Челюскин» в 1934 году? Кроме того, проект обещал улучшение на всем северном побережье климатических условий до такого уровня, при котором возможно развитие сельского хозяйства. Об одном только умалчивал проект: а как это отзовется на всех других климатических зонах? Специалистам было ясно, что осуществление такого крупномасштабного проекта (о том, в какую копеечку он бы обошелся людям, и говорить нечего) привело бы к печальным последствиям потому в первую очередь, что понизился бы перепад температур и, стало быть, циркуляция атмосферы тоже.

Одним из первых обратил внимание на связь между океаном, атмосферой и ледниками не геолог, не географ и тем более не климатолог, а моряк, капитан дальнего плавания Е. С. Гернет. Он высказал на этот счет некоторые идеи, но они, как говорится, повисли в воздухе, поскольку Гернет не располагал еще достаточной для их обоснования информацией. В ученом мире идеи капитана отклика не нашли. На них обратили внимание писатели М. Горький и К. Паустовский.

Однако четверть века спустя логика развития наук о Земле сама подвела ученых к проблеме взаимодействия триады — океана, атмосферы и ледников. Особенно успешно ее стали разрабатывать в последние десятилетия, когда ученые разных стран объединили свои усилия в рамках международных комплексных программ. Таких, например, как Международный геофизический год.

На Шпицбергене давно сотрудничают исследователи полярной природы, ибо этот архипелаг — нечто вроде естественного полигона, на котором природа «демонстрирует» от века сложившиеся как местные, так и глобальные связи и взаимодействия между физическими процессами, лежащими в основе циклических колебаний климата и погоды.

Вот зародившийся на севере Атлантики, в атмосфере над островом Ян-Майен циклон вдоль кромки льдов Гренландского и Баренцева морей надвигается на восточные берега Шпицбергена и Землю Франца-Иосифа, идет дальше и где-то у Новосибирских островов прекращает свое существование. И так на протяжении многих-многих лет вторгаются циклоны в Арктику, в ту ее часть, где расположены четыре архипелага — Шпицберген, Новая Земля, Земля Франца-Иосифа и Северная Земля, — и питают их ледники влагой в виде снега.

Часть циклонов проходит по местной барической ложбине (так называется зона низкого атмосферного давления) между Гренландией и Шпицбергеном, где полярные льды встречаются с теплым течением Гольфстрим. Здесь циклоны набегают на западные берега архипелага и отдают им свой запас тепла и влаги.

Это два основных пути поступления питающих осадков для ледников Западного сектора Арктики, в первую очередь Шпицбергена, на протяжении тысячелетий.

Но это не означает, что на протяжении тех же тысячелетий климатические и погодные условия не менялись. Наоборот, их самая характерная особенность — непостоянство, колебания различного размаха то в сторону потепления, то в сторону похолодания. Соответственно этому ледники то отступали, то наступали.

Есть основания полагать, что примерно от девяти до двух с половиной тысяч лет назад (некоторые исследователи считают: от семи с половиной до пяти тысяч лет) природа на Шпицбергене была совсем иной, потому что тогда здесь было гораздо теплее, чем сейчас. Северное полушарие тогда подверглось потеплению, воздействию так называемого климатического оптимума. Воздействие было настолько мощным, что Северный Ледовитый океан покрывался льдом только зимой. Ясно, что совсем не оптимальным это время было для оледенения Шпицбергена, об этом убедительно говорят остатки морской теплолюбивой фауны, в частности ракушки Pecten, найденные нами в Дамес-моренах, а также торфяники. Вопрос же о том, исчезали ли тогда ледники полностью или нет, до сих пор, как говорят, остается открытым. Одни полагают, что архипелаг «разоледенялся» полностью, другие (в их числе и наш Л, С. Троицкий) допускают, что часть оледенения сохранялась — в виде неподвижных «мертвых льдов», то есть на архипелаге должны были остаться следы былых четвертичных ледников. Однако мы их не нашли, когда бурили скважины и брали керны. Между тем отличить «мертвый лед» от активного для специалистов не составляет труда, даже не прибегая к анализам, порой просто на глаз.

Есть еще один довод в пользу той точки зрения, что архипелаг все-таки «разоледенялся». Эпоха климатического оптимума не была кратковременной, она длилась несколько тысячелетий, то есть значительно дольше, чем это нужно, чтобы ледники полностью исчезли, деградировали. Подсчитано: даже с учетом довольно медленного отступания современного оледенения (например, с 1912 по 1936 год ледники Западного Шпицбергена утратили чуть больше одной десятой части общей площади, а за последующие тридцать лет этот показатель уменьшился втрое) на полную деградацию шпицбергенского оледенения понадобилось бы от четырехсот до тысячи лет, климатический оптимум длился же несколько тысячелетий. Вероятнее всего, нынешнее оледенение архипелага ведет свою родословную с конца климатического оптимума и его возраст сопоставим с возрастом египетских пирамид.

Нам представляется, что современное оледенение Шпицбергена в своем развитии прошло через четыре стадии (см. схему на стр. 163).

Первая стадия — начало оледенения. Морские льды из центра Арктического бассейна стали заполнять акваторию Гренландского моря, и это сразу стимулировало циклоническую деятельность в Северной Атлантике на границе двух сред: холодной и теплой, морских льдов и местных океанических вод. Одновременно с похолоданием возросло количество осадков, что привело к снижению границы питания ледников до гребней гор архипелага.

Западное побережье первым встречало насыщенные влагой циклоны. Здесь-то и возникли первые ледники — присклоновые и русловые. Это стадия малых ледников. Присклоновые появлялись у бровок террас и обрывов, русловые — в узких долинах речек и каньонов. Площадь ледничков этого типа вряд ли превышала 0,3—0,5 квадратного километра у каждого, но таких ледничков множество.

Следующая стадия горных ледников наступила, когда границы питания опустились до шестисот — восьмисот метров. В унаследованных от прежних ледниковых эпох (то есть предшествовавших климатическому оптимуму) цирках и карах[18] рождались и увеличивались в размерах каровые ледники. По мере дальнейшего снижения границ питания они стали выходить небольшими языками в верховья долин (карово-долинные ледники). Постепенно, заполнив долины, карово-долинные ледники превратились в долинные. Но процесс оледенения продолжался, и вот долинные ледники, сливаясь с соседними, с большими и малыми «притоками», начинали приобретать причудливую форму. Их так и называют: сложно-долинные.

По-иному вели себя зародившиеся тогда же русловые, висячие и нагорные ледники: не вступая в контакт с другими ледниками, они и сегодня существуют как бы сами по себе. На одиночество их осудил рельеф.

Следует обратить внимание на следующее: оледенение западного и восточного побережий архипелага протекало в разных условиях. На востоке, где Гольфстрим остается в стороне, лед из центра Арктического бассейна часто блокировал здесь все побережье. Поэтому здесь было холоднее, а местные вихри-циклоны значительно уступали приходившим из Северной Атлантики. Восточное побережье осадков получало меньше западного, юго-западного, южного и юго-восточного.

И еще. Приуроченность основной массы ледников к периферии архипелага («головоломка» по Тирреллу) возникла, как мы видим, уже тогда — на начальных стадиях оледенения архипелага.

Третья стадия — это дальнейшее развитие долинных и сложно-долинных ледников. Они захватывали обширные межгорные долины, разделявшие хребты. Обычно такие долины сквозные, как мы, гляциологи, говорим, — они имеют вход и выход, не слишком различающиеся по высоте, потому что высота днища тоже меняется мало (кстати сказать, именно поэтому я уверенно прогнозировал толщину ледника накануне термобурения летом 1975 года). Именно на этой стадии появляются в известном смысле характерные для Шпицбергена двускатные ледники — ледники с двумя выводными языками, растекающиеся в противоположных направлениях от общего ледораздела. Типичный пример такой формы — это ледник, от которого отходят выводные языки Фритьоф и Гренфьорд. То, что языки имеют собственные названия, — не более чем дань топографической традиции, для гляциологов главное при определении ледника — система массоэнергообмена, расположение (наличие) областей питания и расхода.

Ледник Фритьоф-Гренфьорд имеет всего двадцать километров в длину и площадь восемьдесят семь квадратных километров. Довольно скромные размеры, не то что его собрат Конгс-Монако: здесь длина восемьдесят один километр, а площадь — свыше девятисот квадратных километров.

Ледники, расположенные поблизости друг от друга, сливаются и образуют обширные ледниковые плато с несколькими выводными языками, как, например, плато Левеншельд, на котором мы отрабатывали радиолокационное зондирование в 1974 году.

Так развивались ледники в горах. На схеме (см. с. 163) указаны и другие типы ледников, их роль в эволюции оледенения архипелага невелика.

На этой же стадии оледенение начало развиваться и на плато. Здесь родился совершенно новый тип ледника — своими очертаниями он напоминает каравай либо шапку (его так и называют — ледниковая шапка). Непременное условие появления «шапки» — значительное снижение границы питания до уровня самого плато. Сначала «шапка», затем выводные языки, выходящие уже за бровку плато, и вот уже весь цоколь плато погребен ледником довольно внушительных размеров, вроде ледника Асгор, раскинувшегося на площади более тысячи квадратных километров. Этот ледник запомнился мне по 1966 году.

Ледники на плато и ледники в горах развиваются независимо друг от друга, контактов между ними Практически нет — это два самостоятельных ряда развития.

Появление развитых ледников на плато и в горах, а также повсеместный выход их к морю — самая характерная, пожалуй, особенность третьей стадии оледенения, называемой полупокровной. А выход к морю влечет за собой сбрасывание в него огромных глыб льда — айсбергов. По некоторым подсчетам арктические ледники сбрасывают в море за год почти пятьсот кубических километров льда. Но айсберги — это не просто айсберги в системе «океан—атмосфера—ледники». Это новый климатообразующий фактор: ведь на их таяние океанические воды затрачивают какую-то часть тепла, полученного от Солнца.

У полупокровных ледников есть своя асимметрия. Обычно выводные языки и участки «шапок», обращенные к периферии острова навстречу влагонесущим ветрам, крупнее тех, что «смотрят» в центр острова. И в отличие от горных ледников полупокровные в очень многих местах вступают в контакт друг с другом и таким образом меняют весь ландшафт архипелага. Ведь льдом покрывается до двух третей всей территории.

На стадии полупокровного оледенения окончательно закрепилось преимущественное развитие оледенения на периферии главного острова архипелага и то многообразие ледниковых форм, с которым столкнулась наша экспедиция. Мы выявили до пятнадцати типов ледников, ранее не описанных в литературе.

Наконец венчает стадию полупокровного оледенения снижение границ питания до двухсот метров. Наступает четвертая, заключительная стадия развития — появляются покровные ледники. Крупные ледниковые шапки слились и образовали два ледниковых покрова на Северо-Восточной Земле общей площадью около одиннадцати тысяч квадратных километров. Три четверти этой Земли покрыто ледниками, непрерывный ледяной берег тянется сто двадцать километров. Над ледниковой поверхностью не видно нунатаков; что собой представляет рельеф Северо-Восточной Земли, невозможно определить. Такая глыба льда, почти совсем закрывшая собой остров, начинает выступать, естественно, в роли еще одного климатообразующего фактора: выхолаживая нижние слои атмосферы, она приспосабливает климат для своего дальнейшего роста. Иными словами, ледник приобретает способность к саморазвитию. Известный русский климатолог А. И. Воейков, первым описавший такую природную ситуацию, выразился по этому поводу так: «Следствие реагирует на причину, и обратно».

И тут самое время еще раз поговорить об айсбергах. Отваливаясь от ледника стодвадцатикилометровым неустойчивым фронтом, нависшим над побережьем, они, как уже было сказано, выхолаживают теплонесущие воды, поступающие в Арктический бассейн из Северной Атлантики. Но не только выхолаживают: они еще и опресняют верхний слой этих вод, то есть способствуют образованию так называемого галоклина — своеобразного экрана-отражателя. Он прерывает обмен теплом между океаном и атмосферой и тем самым облегчает появление морских льдов там, где их до этого не было. И это еще не все: раз появились морские льды — значит, повысилось альбедо, значит, дальнейшее похолодание.

К чему это может привести, показывает пример Антарктиды. Там огромная масса льда (ее влияние сказывается в пределах всего Южного полушария) выстудила атмосферу настолько, что граница питания опустилась до самого уровня моря. По сути, весь ледниковый покров стал гигантской областью питания, а область расхода сузилась до береговой линии, где в воду обрушиваются айсберги. Влагонесущие циклоны уже не могут свободно доходить до центра оледенения, поэтому там за год осадков выпадает меньше, чем в Сахаре!

Меньше, чем в Сахаре... Это очень важное обстоятельство. Оно говорит о том, что оледенение достигло такого уровня развития, когда его механизмы начинают буксовать и появляются первые признаки грядущего регресса и деградации. Конечно, ледниковые покровы Северо-Восточной Земли и ледниковый щит Антарктиды — это разные уровни развития. Пожалуй, покровы Шпицбергена несколько задержались в своем развитии. Видно, поэтому у слившихся восточного и южного льдов нет общего купола с единым центром «жизнедеятельности». Западный же лед благодаря рельефу подстилающего ложа вообще не связан с соседями. Словом, покровы Северо-Восточной Земли не созрели настолько, чтобы запустить механизм саморазвития на полную мощность. Они смогли лишь несколько охладить атмосферу, но заморозить окружающее море на все время года им оказалось не под силу.

Что же помешало ледникам Шпицбергена в своем развитии достичь уровня, характерного, скажем, для Антарктиды?

Думается, этому есть две причины. Первая — небольшие относительно размеры суши или, на языке гляциологов коренного основания. Вторая — недостаточное питание осадками. Температурные условия подходящие, а вот осадков явно маловато, это относится прежде всего к Северо-Восточной Земле, достаточно удаленной от основных путей движения влагонесущих циклонов.

На Шпицбергене горные ледники практически не принимали участия в эволюции покровных ледников. Покровные ледники Северо-Восточной Земли — результат развития в условиях плато.

Ледниковые покровы Северо-Восточной Земли и полупокровные ледники восточного побережья главного острова архипелага формировались в сходных климатических условиях, но на разных по рельефу коренных основаниях. Это надо понимать так: за время от начала оледенения (а оно началось, как было сказано выше, когда завершился период климатического оптимума) и по сегодняшний день природа «отпустила» архипелагу такое количество льда, что его хватило, чтобы накрыть ледяными шапками ровные (относительно) участки суши, но не хватило, чтобы таким же покровом он лег на участки со сложным рельефом.

К тому же эволюция ледников архипелага не была «гладкой». Примерно тысяча или две тысячи лет назад был еще один климатический оптимум — «второй климатический оптимум», во время которого ледники Шпицбергена подверглись большому сокращению. Это подтверждает найденный в моренах плавник, возраст которого составляет от восьмисот до без малого двух тысяч лет.

Мы не знаем в деталях, как «второй климатический оптимум» отразился на характере оледенения. Можно лишь предположить, что он не привел к каким-либо крупномасштабным событиям — таким, например, как разоледенение полярных архипелагов во время первого климатического оптимума.

Последнее тысячелетие — период активизации оледенения Шпицбергена. К такому выводу подводят изотопные исследования кернов из глубоких скважин, например на ледниковом плато Ломоносова. Прогрессировавшее похолодание закончилось «малым ледниковым периодом» с пиком в XVIII—XIX веках. Завершился этот период, по мнению ряда ученых, крупными подвижками ледников в конце прошлого столетия. Действительно, есть основания полагать, что некоторые ледники архипелага наступали уже после того, как были составлены первые морские карты этого района, а ведь мы точно знаем, когда они составлялись — в начале XVII века.

Согласно этим картам некоторые бухты и заливы врезались в глубь суши значительно дальше, нежели в настоящее время, а перед фронтами ледников составители карт показали важные для мореплавателей ориентиры — скалы, отмели и т. д. Сейчас их нет, они, по всей видимости, погребены наступавшими ледниками.

Итак, мы знаем теперь, как шла эволюция оледенения, как менялось его взаимодействие с рельефом и, частично, с морем; в какой зависимости оно находилось от высоты границ питания, и т. д. Словом, мы теперь имеем более или менее полное представление о том, что происходило на Шпицбергене в прошлом, какие тенденции в развитии оледенения наметились сейчас.

Вероятно, у кого-то может возникнуть вопрос: а кому это нужно? Это нужно и науке и практике, ибо ледники своим поведением могут нередко предупредить нас о грядущих изменениях природной среды, в частности климатической и погодной обстановки в Арктике. Правда, тут есть одна тонкость. Не всегда ясно, ледники какого района следует брать в качестве природного индикатора. Таблица на с. 166 показывает, что ледники разных районов архипелага изменяются по-разному. Мы не можем ожидать одинакового поведения ледников, например, в северо-западном и северо-восточном районах полупокровного оледенения, потому что они получают питание из разных источников.

Из восьми выделенных в таблице районов в четырех, (а это по площади две трети от всего оледенения Шпицбергена) изменения оледенения характеризуются по двум временным периодам: с начала нашего века и до 1936 года и с этого года по 1976 год. В остальных районах данные по первому периоду отсутствуют, но их можно вывести по аналогии, поскольку известно, что сокращение оледенения происходило более или менее равномерно везде. Таким образом, подсчитано, что оледенение архипелага с начала века сократилось на две тысячи сто пятьдесят квадратных километров (по объему это составляет шестьсот пятьдесят кубических километров).

Больше всего сократились ледники на Земле принца Карла и в южном районе главного острова, а меньше всего — в северо-восточном районе главного острова и на Северо-Восточной Земле. Парадоксальная ситуация: наибольшие потери льда несут ледники, находящиеся казалось бы, в наиболее благоприятных условиях как раз для обратного процесса, ведь они получают питание в первую очередь. Это сейчас, а как было в последней трети XIX века? К сожалению, данные имеются только по двум районам, зато, правда, по самым показательным: по южному и северо-восточному. Так вот, в результате многочисленных подвижек площадь оледенения южного района увеличилась тогда на двадцать процентов, в то время как северо-восточного — всего лишь на 4,6 процента. Опять, как видим, процесс затухает в том же направлении! Налицо типичный колебательный процесс, по амплитуде которого можно судить об интенсивности влагопереноса. Наибольшая амплитуда у тех районов оледенения, которые расположены ближе к источнику питания, а он, как мы знаем, находится на севере Атлантики.

В 1981 году в составе советской экспедиции на Шпицбергене работал доктор географических наук А. Н. Кренке, известный специалист по ледниковой климатологии. Во время Международного геофизического года он рассчитал вещественный баланс оледенения Земли Франца-Иосифа. На Шпицбергене он подсчитал годовое накопление влаги в виде снега. Оказалось, что на Западном Шпицбергене выпадает ныне в год двадцать кубических километров (в перерасчете на воду), а на Северо-Восточной Земле только 6,3 кубического километра. Это еще одно подтверждение ранее выявленной закономерности — зависимости амплитуды колебаний от количества поступающих для данного района осадков. Та же закономерность определяет и темп оборота вещества (влаги в разной фазе — снег, лед, пар), то есть время, за которое снежинка совершит путешествие в теле ледника до того момента, когда она, испарившись, снова попадет в атмосферу. На интенсивно сейчас отступающих ледниках Земли принца Карла на такое путешествие снежинке потребуется сто лет, на ледниковом покрове Северо-Восточной Земли — около пятисот!

Кстати сказать, эти расчеты убедительно объясняют, почему мы в кернах из глубоких скважин не нашли следов древнего — четвертичного — льда: ледник успел многократно обновить свою массу — как говорится, только и всего!

* * *

Работая на Шпицбергене, мы, конечно, не замыкались в скорлупу академических проблем. Кое-что нам удалось сделать и для удовлетворения потребностей практики.

В одном из маршрутов 1965 года у конца ледника Альдегонда мы наткнулись на развалины насосной станции с отходящими от нее водопроводными трубами. Понять, что здесь произошло, было не так уж трудно: в результате отступания ледника полностью нарушился водозабор...

Вероятно, если бы тот, кто строил насосную станцию и сооружал водопровод, знал, чем все это кончится, он воздержался бы от строительства.

Еще один пример. Задолго до нашего появления на Шпицбергене жители поселка Пирамида брали воду из

ледника Бертиль, и все было хорошо до тех пор, пока Бертиль не начал отступать. Когда этот процесс начался, толща фирна в области питания постепенно сокращалась и теряла свои теплозащитные свойства, поэтому зимние холода стали свободно проникать в тело ледника и промораживать его. Вот как, оказывается, может быть: при всеобщем потеплении климата в леднике могут происходить, казалось бы, взаимоисключающие друг друга процессы — таяние и промерзание. Тает с поверхности и промерзает внутри.

На Бертиле работали наши специалисты по инженерной гляциологии во главе с доктором географических наук В. Г. Ходаковым. Они и нашли выход из создавшегося положения, предложив жителям Пирамиды несколько решений.

Эти два примера весьма наглядно показывают, что от нехватки воды страдают не только пустыни! На Шпицбергене, покрытом ледниками, существует такая же проблема. Вообще следует заметить, что в Арктике осадков немногим больше, чем в Каракумах. Не парадокс ли: кругом лед, а живущие на архипелаге люди не знают, где брать воду!

Специалисты по инженерной гляциологии во главе с Ходаковым выполнили на Шпицбергене и ряд научных изысканий. Они, в частности, проанализировали взаимосвязи всех видов природных льдов, образующих так называемую нивально-гляциальную систему (нивальный значит снежный): снежный покров, снежинки, снежные заносы, лавины, наледи, подземные льды, водно-снежные и гляциальные сели и даже айсберги и морские льды. Такой анализ позволил составить карты нивально-гляциальных явлений с оценкой их активности в баллах. Наименьшую активность инженеры-гляциологи отметили в центре главного острова архипелага и на севере. Вывод Ходакова о том, что «для всех видов человеческой деятельности наиболее благоприятная гляциологическая ситуация складывается в центральных и северных районах и наименее благоприятная — в южных», полностью совпадал с произведенным нами районированием оледенения архипелага и находился в русле нашей концепции оледенения Шпицбергена.

Оледенение Шпицбергена — это часть обширной Северо-Атлантической ледниковой провинции, простирающейся далеко к востоку от Гринвича. Стало быть, правомерно поставить вопрос: можно ли распространять полученные нами результаты и выводы по Шпицбергену на всю восточную часть этой ледниковой провинции? Вопрос далеко не праздный, он имеет прямое отношение к гляциологическому прогнозированию.

Посмотрим, как отразился «малый ледниковый период» не только на Шпицбергене, но и на архипелагах восточнее его.

На Шпицбергене развитие оледенения прослеживается достаточно отчетливо и по документам (в основном картам), и по результатам изотопии керна.

На Новой Земле глубоких скважин еще не бурили. Значит, и нет данных по изотопному анализу. Придется довериться только документам. В отчете о плавании Виллема Баренца (1594) сказано, что его суда прошли через пролив между Северным островом Новой Земли и островом Адмиралтейства. Была даже измерена глубина — двенадцать саженей (двадцать метров). В настоящее время никакого пролива там нет, остров Адмиралтейства ныне—полуостров. На месте пролива — перешеек, частично сложенный перемытыми ледниковыми и моренными отложениями ледника Низкий.

Образование этого перешейка описано полярными исследователями Ф. П. Литке в 1823 году и П. К. Пахтусовым в 1835 году. Почему он образовался, они не пишут. Мы же можем сделать совершенно определенный вывод: перешеек возник из-за выдвижения ледника Низкий в описанный Баренцем пролив, скорее всего, в XVIII веке, в промежутке между 1594 и 1823 годами.

Это не единственное свидетельство в пользу оледенения Новой Земли во время «малого ледникового периода». Примерно тогда же Большой Ледяной мыс старинных карт (ледник Петерсена на современных картах) выдвигался в море настолько, что долгое время был самой северной оконечностью Новой Земли.

Северная Земля. Она была открыта всего каких-нибудь семьдесят с небольшим лет назад. Как вели себя ледники здесь во время «малого ледникового периода», мы можем судить лишь по крайне скудным сведениям, в частности по абсолютному возрасту найденной на этом архипелаге органики. В русле ручья, прорезающего край ледника Вавилова, сотрудники Арктического и Антарктического НИИ нашли остатки полярной ивы. Возраст находки, определенный радиоуглеродным методом (кстати сказать, чем «моложе» объект, тем ниже точность радиологического измерения), говорит, что эту карликовую иву похоронил ледник, именуемый ныне ледником Вавилова, в «малом ледниковом периоде». Анализ донных осадков, взятых из подпруженных ледниками озер, показывает, что и озера возникли примерно тогда же.

Таким образом, похоже, что в «малом ледниковом периоде» оледенение и Шпицбергена, и Новой Земли, и Северной Земли проходило более или менее одновременно, синхронно.

О том же говорят и совсем недавние — по историческим меркам — события. Так, Ф. Н. Чернышев и Дж. У. Тиррелл и другие полярные исследователи описали массовые наступления ледников Шпицбергена в конце прошлого столетия. Однако Чернышев же в 1895 году отметил наступление ледников и на Новой Земле. Правда, не на всей Новой Земле, а только на Южном острове. Немного позже В. А. Русанов описал по крайней мере два случая наступления ледников на Северном острове. В первом случае остров, носящий ныне имя Панкратьева, стал полуостровом. Видимо, механизм превращения сходен с тем, благодаря которому и остров Адмиралтейства тоже в свое время оказался полуостровом. Второй случай относится к небольшой бухте в заливе Незнаемом. Бухту заполнил ледник Краснова, причем случилось это уже после того, как здесь побывал Пахтусов, то есть в промежутке между 1837 и 1908 годами. Карты, составленные в 60—70-х годах прошлого столетия, показывают, что залив Иностранцева тоже находился под ледником.

К сожалению, еще более скупыми сведениями мы располагаем о поведении в это время ледников Земли Франца-Иосифа. И все же есть кое-что. Когда после возвращения из экспедиции 1899—1900 годов герцог Абруцкий показал привезенные фотографии Ю. Пайеру, который побывал на архипелаге в 1874 году, то последний категорически заявил: в его время участки острова Рудольфа были свободны от льда (на фотографиях они были подо льдом).

Как ни скупы сведения, они все-таки позволяют говорить о синхронности в поведении ледников на всех архипелагах ледниковой провинции, причем относительно обоих процессов, то есть как наступания, так и отступания. Вспомним сводки Й. Де Геера (1910) и А. Хеля (1914), о которых говорилось во вступлении. Из этих сводок следовало, что большинство ледников Шпицбергена в начале XX века отступало. В 1907 году к такому же выводу пришел В. А. Русанов относительно Новой Земли, причем особо подчеркнул, что началось отступание совсем недавно. Правда, общая тенденция к отступанию не всегда и не всеми ледниками выдерживалась: порой оно замедлялось, а временами какое-то количество ледников начинало вдруг даже наступать. На Шпицбергене так было около 1910 года, в середине 20-х годов и на рубеже 40—50-х годов. О Новой Земле мы знаем таких фактов меньше. В 1927 году Р. Л. Самойлович обнаружил, что открытый Г. Я. Седовым залив, названный заливом Иностранцева, снова заполнен ледником. В 1925 году была отмечена солидная подвижка ледника Благодать. В 50-е годы на Новой Земле исследователи отметили большое число подвижек у горных ледников (хотя в это время господствующей была тенденция к отступанию): наступал практически каждый пятый ледник.

Расчеты вещественного баланса оледенения Земли Франца-Иосифа и Новой Земли — еще одно свидетельство в пользу синхронности развития оледенения в пределах Северо-Атлантической ледниковой провинции.

На несколько особом положении находится Северная Земля, расположенная на самой восточной окраине ледниковой провинции. Ей меньше всего достается осадков из общего для всех архипелагов источника. Тут мал приход, соответственно мал и расход, поэтому колебания ледников невелики. Здесь ледники почти не меняются по площади, а лед теряют (или накапливают) с поверхности. Вот очень показательный факт: залив Матусевича заполнен шельфовым ледником того же названия. Эта огромная ледяная плита давно, казалось бы, должна была разломиться на отдельные куски-айсберги, потому что находится на плаву, а она лежит себе спокойно вот уже пятьдесят лет!

Сопоставление оледенений на полярных архипелагах в пределах Северо-Атлантической ледниковой провинции выявило два очень важных с точки зрения природного прогноза обстоятельства.

Первое. Можно утверждать, что развитие оледенения даже при наличии целого ряда местных особенностей в пределах всей провинции происходит синхронно.

Второе. В пределах этой провинции действует закономерность, ранее выявленная нами на Шпицбергене:

чем дальше архипелаг от источника питания, тем меньше размах и интенсивность колебаний. Это хорошо видно из таблицы, приведенной ниже.

* * *

Итак, «океан—атмосфера—ледники». Природная самоорганизующаяся система. Мы, гляциологи, имеем дело с ледниками, чутко реагирующими на изменения климатических условий, причем не пассивно, а довольно активно благодаря механизму обратной связи. Как объект исследования ледники еще ценны тем, что обладают наиболее продолжительной «памятью» среди других видов природных льдов. Они долго хранят в себе следы былых климатических, температурных перестроек, исправно «регистрируют» колебания в процессе тепло- и влагообмена.

Сейчас, когда гляциология обогатилась эффективными методами исследования, появилась возможность не только обнаруживать эти следы, но и извлекать из них информацию, которая — вместе с информацией, получаемой другими науками о Земле,— позволяет реконструировать прошлое нашей планеты и прогнозировать ее будущее. А потребность в предвидении будущего все больше и больше нарастает в связи с усиливающимся воздействием на природную среду антропогенных факторов, а проще — хозяйственной деятельности человека.

Естественное течение природных процессов говорит о том, что в них преобладает тенденция к похолоданию, признаки которого уже появились в наше время. На рубеже 40—50-х годов участились подвижки ледников на полярных архипелагах. В 60-е годы в Северном Ледовитом океане резко возросла площадь дрейфующих льдов. Правда, потом морские льды практически вернулись в свои прежние пределы, а крупные ледники, будто спохватившись, стали, как и до этого, отступать. Ученых это обеспокоило: в чем тут дело? Вероятно, предположили они, это связано с повышением концентрации углекислого газа в атмосфере. Подсчитано, что за последние сто двадцать лет содержание этого газа в атмосфере возросло на семнадцать процентов. Из каких же источников он поступает в атмосферу? Основной источник — нарастающее сжигание органического топлива — угля, нефти, газа...

Тревогу вызывало даже не изменение газового состава атмосферы (хотя это само собой не является благом), а формирование предпосылок для возникновения так называемого парникового эффекта, чреватого разогревом атмосферы. Величина такого разогрева, по оценке члена-корреспондента АН СССР М. И. Будыко, может в Северном полушарии достичь 0,5 градуса к 2000 году.

В Институте географии АН СССР был выполнен расчет доведения некоторых крупных ледников Арктики, если оправдается предсказание М. И. Будыко. Эти расчеты показали, что ледниковый покров Новой Земли (самый крупный ледник Евроазиатской Арктики) к 2000 году не должен претерпеть существенных изменений, то есть его сокращение будет идти теми же темпами, что и в настоящее время. Однако это не должно нас утешить, потому что после 2000 года деградация ледника значительно ускорится, поскольку граница питания здесь поднимается за пределы ледника. Ледник объемом от шести до восьми тысяч кубических километров растает примерно за сто тридцать лет. Но в Арктике есть и другие ледники! Если и с ними случится то же самое, то это уже природная катастрофа.

А что произойдет на планете, если концентрация углекислого газа удвоится? Ученые считают, кстати, что такое не исключено, и даже называют срок: середина XXI века. Составленный на основе такого предположения прогноз говорит, что тогда из-за таяния ледников значительно повысится уровень океана, усилятся засухи в полосе полупустынь и степей, нынешние природные зоны сместятся на север километров на четыреста.

Вовсе, конечно, не обязательно, что так и будет. Прогнозы, подобные приведенным выше, — это оценка событий в экстремальном варианте. Они нужны, их должно быть больше, так как благодаря им человечество освобождается от благодушия, от безответственного отношения к природе. Но прогноз всегда остается прогнозом.

Чтобы повысить его предсказательную силу, надо много еще работать. Между тем в настоящее время еще нельзя утверждать, что мы знаем все о том, что называется климатической системой.

Система требует системного же к себе подхода. Гляциология призвана внести свой вклад в его формирование.

Наши многолетние исследования на Шпицбергене составляют лишь малую часть гляциологических исследований, ведущихся во всем мире. Но часть очень важную, поскольку, как было сказано, Шпицберген первый встречает идущие из Атлантики теплые морские и воздушные течения. Можно даже назвать его неким природным оракулом: если сегодня в его природных процессах что-то аукнется — завтра откликнется к востоку от него, на наших полярных островах.

Ну а то, что там нам бывало трудно, так это пустяки: мы ведь сами выбрали для себя такую «холодную» и беспокойную профессию…