Средства массовой информации запугали мир страшными сообщениями: будто таяние ледников на Земле приобрело необратимый характер; будто оно вызовет ужасные наводнения на планете; будто уровень Мирового океана начал повышаться и грозить затоплением целых стран... Что же происходит со снегами и льдами на самом деле? На самом деле на Земле не происходит ничего экстремального, чего не было бы раньше. Наряду с работой над «Атласом снежно-ледовых ресурсов мира», за который авторский коллектив получил Государственную премию за 2001 год, велась большая работя на станции «Восток» в Антарктиде. Здесь экспедиция бурила глубокую скважину и обрабатывала полученный ледяной керн вместе с французами и американцами. Скважина прошла сквозь лёд 3700 метров, почти до коренного ложа. В керне был изучен химический и изотопный состав льда. И в результате получена уникальная картина природных условий на планете за последние 420 тысяч лет. Мы узнали обо всём, что загрязняло воздух за это время: пыль из пустынь, пепел вулканов, дым лесных пожаров,— словом, всё, что уменьшало количество солнечного света, доходившего до Земли, и вызывало похолодания.
Почти 800 тыс. айсбергов плавает в водах Южного океана. По подсчетам ленинградского океанолога А. А. Лебедева, их объем составляет 9,3 тыс. км. Среди айсбергов есть настоящие ледяные горы, возвышающиеся над поверхностью моря на сотню метров, и купола пониже, рассеченные сетью глубоких трещин. Такие айсберги отрываются от ледяных потоков, спускающихся с возвышенностей прямо в океан. Но самые большие айсберги — столовые, огромные плавающие острова размером иногда с небольшое государство, необозримы с судна. Их зачастую можно принять за ледяной берег Антарктиды, что и случалось неоднократно за полтора века ее исследований. Столовые айсберги откалываются от шельфовых ледников, т. е. тех ледников, что лежат на шельфе океана. 45 % длины береговой линии Антарктиды образовано шельфовыми ледниками. Эти, в основном находящиеся на плаву, ледяные плиты, прикрепленные внутренними частями к ледниковому покрову материка, выполняют роль своеобразных плотин, удерживающих ледниковый покров Западной, а возможно, и Восточной Антарктиды от разрушения, которое несомненно привело бы к глобальным последствиям: к изменению уровня океана и, как следствие, изменению климата Земли. Среди основных видов ледниковых образований в Антарктиде (материковый покров, выводные и горные ледники) шельфовые ледники наиболее подвижны.
Древнее оледенение Малого Кавказа до сих пор является спорным; ещё окончательно не выяснены границы и характер оледенения, не изучена геоморфологическая роль ледников в формировании рельефа Малого Кавказа, число оледенений и т. п. Хотя рядом учёных (Абих, Пастухов, Фохт и др.) и доказано наличие следов оледенения в пределах Малого Кавказа, но всё же этот вопрос в связи с недостаточностью фактов до последнего времени возбуждал споры. С. С. Кузнецов в 1930 г. писал, что Армянское Нагорье, несмотря на свою значительную абсолютную высоту и обилие высокогорных обширных площадей, нигде не имеет следов оледенения. Позже, в 1941 г., тот же автор отмечал, что участие ледников в формировании рельефа внутренних частей Антикавказа весьма ничтожно и ограничивается, повидимому, отдельными пунктами, где можно допустить локальное оледенение (горы Алагез, Самсар, Большой Абул). С. С. Кузнецов полагал, что площадь Армении в ледниковый период находилась на высоте 1300—1700 м и была значительно ниже снеговой линии; высокое поднятие Армянского Нагорья имело место в послеледниковый период. Однако новые факты доказывают ошибочность мнения С. С. Кузнецова. Установлено, что в четвертичный период вершинный пояс Малого Кавказа уже находился выше снеговой линии и, следовательно, подвергался оледенению, отчётливые следы которого сохранились и ныне во многих высокогорных районах Армении.
Атмосферная вода, находившаяся на земных предметах при положительной температуре, с наступлением мороза замерзает, переходя в наземный лёд. Хотя рассмотрение наземного льда не и ходит в нашу задачу, но близость его форм к явлениям атмосферного льда заставляет для уточнения последнего рассмотреть и лёд, образующийся от замерзания воды. Иногда замерзает роса, образуя ледяные шарики размером в один пли несколько миллиметров. Бывают случаи замерзания капель дождевой воды, висящих па проводах, ветвях и т. п., когда наступает резкая смена дождливой погоды на сухую морозную. Оба эти "явления замерзших росы и капель осадка имеют малое значение. Только одно из явлений замерзания воды достигает катастрофических размеров, когда оно связано с приносным атмосферным льдом, т. е. со снегом, Это — налипание на предметы мокрого снега в виде влажной налепи и его последующее замерзание. Дополнительное образование льда происходит во второй фазе, когда вода влажной налепи замерзает и образует ледяной покров замёрзшей налепи, прочно скреплённой с предметом. Прочность замерзшей налепи ведёт к тому, что к весовой нагрузке может прибавиться ветровая нагрузка. Последняя особенно велика для предметов, парусность которых сильно возрастает от обледенения. Замёрзшая налепь вызывает искривление стволов берёз, сосен и елей или даже их поломку, разрушение линий связи и т. п.
В умеренных и высоких широтах часто наблюдается выделение льда на поверхности наземных предметов—гололёд, иней и проч., или его выпадение из воздуха — град, снег и проч. Этот лёд возникает из воды, находящейся в воздухе, и называется атмосферным льдом. Процессы формирования льда в атмосфере отличаются большим разнообразием. Атмосферный лёд до последнего времени был изучен совершенно недостаточно. Вследствие этого, даже наши дни, в литературе, как популярной, так и научной, часто встречаются неточные объяснения условий образования различных видов атмосферного льда. Однако накопленный фактический материал наблюдений позволяет существенно уточнить картину льдообразования в атмосфере. В настоящей статье мы ограничимся рассмотрением льда. возникающего на поверхности земли или достигающего её в виде осадкой. Основная масса льда, образующеюся в атмосфере, связана с переохлаждённой водой. Даже сублимационные кристаллы льда в подавляющем большинстве случаев возникают внутри переохлаждённого облака или тумана за счет перекачки пара с капель на кристалл. Лишь при очень низких температурах (ниже —МТ) сублимация в отсутствии капель переохлаждённой воды начинает играть заметную роль. Температурная граница переохлаждения облаков и туманов до сих пор точно не установлена.
Во всех уголках Кавказа, имеющих в данное время ледники, а иногда также и в лишенных «живых» ледников районах, наблюдаются следы обширного и более мощного древнего оледенения в виде троговых и висячих долин, «бараньих лбов», каров, морен и т.п. форм, созданных деятельностью древних ледников, играющих большую роль вмезои микрорельефе Большого Кавказа, занимая громадную площадь. Форма и размеры этих древнеледни-ковых образований, их гипсометрическое положение и распространение позволяют судить о характере древнего ледникового покрова Кавказского хребта. Исследованиями целого ряда ученых установлено, что Кавказ испытал по меньшей мере три периода оледенения, приблизительно одновременные с ледниковыми эпохами миндель, рисе и вюрм, установленными для Альп. Не доказано наличие следов оледенения самой древней — гюнцекой — эпохи, и возможно, что Кавказ не имел гюнцского оледенения вследствие того, что в то время его поверхность еще не была эпейрогенетически приподнята на достаточную для образования ледяного покрова высоту. Оледенение миндельской эпохи должно было носить характер сплошного ледяного покрова. В миндель-рисское межледниковое время происходит быстрое вздымание Кавказа и его эрозия реками, намечающими основной рисунок современной орографии хребта.
Одно из величественнейших явлений природы — это обвалы ледников, носящие катастрофический характер и нередко влекущие за собой гибель людей и животных. В условиях Кавказа это явление изучено далеко не так хорошо, как в Альпах, где делались даже попытки научного прогноза ледниковых катастроф. Классическим местом ледниковых обвалов на Кавказе в близкий период являлся Девдоракский ледник, сползающий с северовосточных склонов Казбека. В течение XIX столетия этот ледник периодически давал обвалы, имевшие место в 1776, 1785, 1808, 1817, 1818, 1832, 1842, 1855, 1878 гг. Отколовшиеся от ледника глыбы льда и снега вместе с водой и захваченными по пути камнями с огромной скоростью устремлялись по долине р. Кабахи к Дарьяльскому ущелью и нагромождались в последнем к северу от с. Гвелеи, нередко совершенно прекращая движение по Военно-Грузинской дороге. Во время самого разрушительного обвала, имевшего место в 1832 г., Дарьяльское ущелье было засыпано льдом и камнями на протяжении 2 км, причем обвалившаяся масса имела в объеме около 155 млн. куб. м. В продолжение 8 часов течение Терека было совершенно приостановлено, и, когда накопившаяся в виде озера вода, наконец, прорвала ледяную плотину, чудовищный поток ринулся вниз по долине, сметая на своем пути мосты, подпорные и микрорельефе Большого Кавказа, занимая громадную площадь.
Большинство долинных ледников Кавказа имеет нормальный бассейн питания, т. е. их верховье представляет собой цирк или котловину, на более или менее плоском или вогнутом дне которого лежит фирновое поле. Наиболее обширные фирновые поля имеют ледники: Караугом, Цан-нер, Китлод и пр. Ледники Эльбруса, числом около 18 (считая только крупные долинные) имеют общий питающий снежник — так называемый «фирновый бассейн», существование которого обусловлено молодостью и нерасчлененностью вулканического конуса Эльбруса. Нечто подобное наблюдается и в районе второго потухшего вулкана — Казбека, где ледники Девдорак, Чач и Орцвери в своих верховьях образуют общий снежник — Майлийское снежное плато (4400 м). Самым большим как по длине, так и по площади поверхности является на Кавказе ледник Дыхсу, находящийся в Балкарии .Также на северном склоне залегают два следующих по величине ледника — Безинги и Караугом. Следующие три ледника — Лехзир, Цаннер и Твибер принадлежат уже южному склону Главного хребта, причем все шесть крупнейших ледников Кавказа находятся в пределах центральной области оледенения. Как видно из цифр, самые большие ледники Кавказа не могут по своим размерам сравниться не только с гигантами Центр. Азии, но даже с величайшим ледником Альп—Алечом, имеющимоколо 27 км длины (115 кв. км). Число долинных ледников Кавказа должно быть около 400, причем не менее 90% их находится в Центральной области. Нижние концы ледниковых языков на Кавказе находятся довольно низко.
Контраст между северными и южными склонами приобретает в наших условиях чуть ли не предельный размах. Разница по суммам положительных температур между выпуклым крутым южным склоном (т. е. самым теплым из возможных) и северным вогнутым с закрытым горизонтом (самым холодным) достигает 3.6 крат на глубине 5 см и 400 — на глубине 20 см. В среднем термика северных склонов соответствует таковой в тундрах в окрестностях г. Певека на Чукотке, а степных склонов — горным степям на юго-востоке Алтая. Устройство и состав сообществ на предельно контрастных по теплообеспеченности склонах мы уже описали. Что же внутри диапазона? Население беспозвоночных животных на выпуклых, а потому не сырых (мезофитных) склонах обычно представлено, как и на степных участках, различными соотношениями доминирующих здесь жуков (главным образом жужелиц, мягкотелок, стафилин, долгоносиков, усачей) и муравьев. Суммарная площадь мезофитных биотопов по сравнению с сырыми невелика, но их население многократно разнообразнее в основном за счет жесткокрылых. Наибольшие площади, напомним, занимают варианты мохово-лишайниково-кустарничковых лиственничных редколесий и кедровников на северных и нейтральных по экспозиции склонах, шлейфах, террасах разного происхождения. Практически все они «подстелены» водоупорной мерзлотой, над которой непременно формируются органогенные горизонты.
Вечная мерзлота подстилает почти 60% территории России. Неслучайно изучению биологии и экологии организмов, населяющих это громадное пространство, посвящены тысячи публикаций. Однако во многих из них авторы даже не употребляют слово «мерзлота», как бы умаляя ее значимость, в других же работах непросто найти ответ на естественный, казалось бы, вопрос: есть ли специфика экосистем и сообществ, их пространственного распределения на вечной мерзлоте? Проявления мерзлоты, как и ее роль в ландшафтных процессах, региональны, они связаны с особенностями климата, горных пород, рельефа, палеогеографии и т.д. Настоящая статья — попытка синтеза и краткого изложения наших представлений, сложившихся в результате многолетних и разносторонних исследований в континентальных горных северотаежных районах Магаданской обл., а именно в верховьях Колымы, где расположен стационар Института биологических проблем Севера ДВО РАН — «Абориген». Работа велась сотрудниками нашей лаборатории — климатологом А.В. Алфимовым, экофизиологом А.Н. Лейрих, микробиологом И.Б. Гришкан, энтомологами З.А. Жигульской и Ю.М. Марусиком. Помогали нам начальник стационара В.А. Бельгер, его жена и наша сестра-хозяйка А.П. Бельгер, инженер А.А. Поплоухин, механик-водитель А.А. Лейман и др.
1 2
Предыдущая     Следующая




Новое на сайте


Леса юга Сибири и современное изменение климата


По данным информационной системы «Биам» построена ординация зональных категорий растительного покрова юга Сибири на осях теплообеспеченности и континентальности. Оценено изменение климата, произошедшее с конца 1960-х по 2007 г. Показано, что оно может вести к трансформации состава потенциальной лесной растительности в ряде регионов. Обсуждаются прогнозируемые и наблюдаемые варианты долговременных сукцессии в разных секторно-зональных классах подтайги и лесостепи.


Каждая популяция существует в определенном месте, где сочетаются те или иные абиотические и биотические факторы. Если она известна, то существует вероятность найти в данном биотопе именно такую популяцию. Но каждая популяция может быть охарактеризована еще и ее экологической нишей. Экологическая ниша характеризует степень биологической специализации данного вида. Термин "экологическая ниша" был впервые употреблен американцем Д. Гриндель в 1917 г.


Экосистемы являются основными структурными единицами, составляющих биосферу. Поэтому понятие о экосистемы чрезвычайно важно для анализа всего многообразия экологических явлений. Изучение экосистем позволило ответить на вопрос о единстве и целостности живого на нашей планете. Выявления энергетических взаимосвязей, которые происходят в экосистеме, позволяющие оценить ее производительность в целом и отдельных компонентов, что особенно актуально при конструировании искусственных систем.


В 1884 г. французский химик А. Ле Шателье сформулировал принцип (впоследствии он получил имя ученого), согласно которому любые внешние воздействия, выводящие систему из состояния равновесия, вызывают в этой системе процессы, пытаются ослабить внешнее воздействие и вернуть систему в исходное равновесное состояние. Сначала считалось, что принцип Ле Шателье можно применять к простым физических и химических систем. Дальнейшие исследования показали возможность применения принципа Ле Шателье и в таких крупных систем, как популяции, экосистемы, а также к биосфере.


Тундры


Экосистемы тундр размещаются главным образом в Северном полушарии, на Евро-Азиатском и Северо-Американском континентах в районах, граничащих с Северным Ледовитым океаном. Общая площадь, занимаемая экосистемы тундр и лесотундры в мире, равно 7 млн ​​км2 (4,7% площади суши). Средняя суточная температура выше 0 ° С наблюдается в течение 55-118 суток в год. Вегетационный период начинается в июне и заканчивается в сентябре.


Тайгой называют булавочные леса, широкой полосой простираются на Евро-Азиатском и Северо-Американской континентах югу от лесотундры. Экосистемы тайги занимают 13400000 км2, что составляет 10% поверхности суши или 1 / 3 всей лесопокрытой территории Земного шара.
Для экосистем тайги характерна холодная зима, хотя лето достаточно теплое и продолжительное. Сумма активных температур в тайге составляет 1200-2200. Зимние морозы достигают до -30 ° -40 °С.


Экосистемы этого вида распространены на юге от зоны тайги. Они охватывают почти всю Европу, простираются более или менее широкой полосой в Евразии, хорошо выраженные в Китае. Есть леса такого типа и в Америке. Климатические условия в зоне лиственных лесов более мягкие, чем в зоне тайги. Зимний период длится не более 4-6 месяцев, лето теплое. В год выпадает 700-1500 мм осадков. Почвы подзолистые. Листовой опад достигает 2-10 тонн / га в год. Он активно вовлекается в гумификации и минерализации.


Тропические дождевые леса - джунгли - формируются в условиях достаточно влажного и жаркого климата. Сезонность здесь не выражена и времени года распознаются по дождливым и относительно сухим периодами. Среднемесячная температура круглогодично держится на уровне 24 ° - 26 ° С и не опускается ниже плюс восемнадцатого С. Осадков выпадает в пределах 1800-2000 мм в год. Относительная влажность воздуха обычно превышает 90%. Тропические дождевые леса занимают площадь, равную 10 млн. кв. км.