природопользование и геоэкология
УДК 551
десять лет после КАРМАДОНСКОЙ КАТАСТРОФЫ в СЕВЕРНОЙ ОСЕТИИ - О ПРИЧИНАХ события И ПРОЦЕССАХ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЛЕДНИКА
© 2014 г. В.М. Котляков, О.В. Рототаева, Г.А. Носенко, Р.А. Чернов
Институт географии РАН Поступила в редакцию 06.06.2013 г.
На основе разносторонних исследований и расчетных данных, полученных за десять лет, прошедших после грандиозной Кармадонской катастрофы, показано, что событие имело не только гляциальную природу, как предполагалось ранее. Основной его причиной стала активизация тектонических и вулканогенных процессов в районе массива Казбек. Повышение температур и давления газов в недрах под ледником Колка вызвало накопление предельных напряжений, разрядка которых привела к выбросу ледника из своего ложа и образованию гигантского ледово-водно-каменного потока.
О внезапной катастрофе 20 сентября 2002 г. в районе Казбека писалось в ряде статей вскоре после события [8, 9, 20 и др.], в том числе и в настоящем издании. Небольшой ледник Колка на северном склоне Казбек-Джимарайского массива был "выброшен" целиком из своего ложа, и масса льда, камней и воды, превратившись в сокрушительный высокоскоростной поток, пронеслась за несколько минут на 16 км по долине р. Геналдон и заполнила Кармадонскую котловину перед входом в ущелье Скалистого хребта. Нижние части склонов всей долины, прежде с лесами и пастбищами, были сорваны до высоты 100 м, в котловине образовался гигантский ледово-каменный завал длиной 4 км, объём которого был оценен в 110-120 млн м3.
Пульсирующий ледник Колка давно известен своими подвижками. Такому режиму способствует строение ледника, который расположен в глубоком цирке, питается лавинами и обвалами с крутого правого склона и имеет пассивный, заваленный мореной язык. Это вызывает многолетнее накопление в теле ледника избыточных масс льда, в итоге приводящее к резкой разгрузке.
Прежние подвижки происходили с интервалом около 70 лет; наиболее известны события 1835, 1902 и 1969 гг. Сведения о подвижке 1902 г. по описаниям Э.А. Штебера, Н.В. Поггенполя и Р.Р. Лейцингера изложены в работе [10]. Подвижка началась в мае и завершилась 3 июля двойным
высокоскоростным ледовым выбросом, который завалил дно долины на протяжении 8 верст и погубил много людей и тысячи голов скота. Подробно изучена подвижка 1969 г., которая прошла по "классическому" сценарию продвижения пульсирующего ледника и не имела катастрофических последствий: за три месяца язык удлинился на 4 км. С 1969 по 1978 г. во время и после этой подвижки Институт географии АН СССР проводил большой комплекс исследований на леднике Колка [16]. Было рассчитано, что в 1950-60-х годах (до подвижки) постоянный положительный баланс массы ледника обеспечивал в среднем ежегодное избыточное накопление в размере 1-1.3 млн т.
В публикациях сразу после события 2002 г. первые оценки возможных причин катастрофы были лишь предположениями, хотя тогда уже было очевидно, что ледник еще не был готов к "очередной" пульсации, и предполагалось участие вулканогенного фактора. После катастрофы Институтом географии РАН впервые проводились полевые работы весной и осенью 2003 г. в рамках Межведомственной экспедиции МЧС. В цирке ледника Колка и на прилегающей к нему территории бассейна ледника Майли были выполнены GPS-съемки, фотосъемки наземные и с борта вертолета, а также взяты образцы снега, остатков льда и воды на днище цирка. В последующие годы регулярно велись наблюдения за процессами постепенного накопления нового льда на днище цирка.
51
4*
За десять прошедших лет были опубликованы результаты разносторонних исследований, высказаны гипотезы разных специалистов о причинах и механизме уникального природного явления. Задача данной работы заключается в кратком анализе накопленных материалов, определении факторов, влиявших на подготовку катастрофы и на развитие современных процессов восстановления ледника Колка в его цирке.
ОЦЕНКА ФАКТОРОВ, ПОВЛИЯВШИХ НА ПОДГОТОВКУ И РАЗВИТИЕ КАТАСТРОФЫ
Обвал висячих ледников. При облете цирка ледника Колка на вертолете группой МЧС 21 сентября 2002 г. был обнаружен на правом крутом склоне с висячими ледниками ледяной обрыв и исчезновение большого участка фирново-ледя-ных полей под гребнем (рис. 1). Сразу возникла версия гигантского обвала льда и горной породы, который ударил по леднику и сорвал его с места. Эта версия была поддержана в ряде публикаций и средствах массовой информации.
Однако вскоре собранные свидетельства и фотоснимки очевидцев, побывавших в этом цирке в конце июля и первых числах сентября, показали, что необычно активное разрушение ледников и горной породы на этом склоне шло давно, и линия обрыва льда уже практически полностью сформировалась до катастрофы, а в тыловой части ледника к осени 2002 г. образовался мощный конус выноса обвального материала - льда и горной породы.
В частности, прекрасные фотографии Ольги Неподоба из краснодарской группы туристов были получены с 28 августа по 5 сентября 2002 г., и они свидетельствовали о том, что в этот период полностью обрушился последний ледник, расположенный в глубоком каре в нижней половине склона. На снимках видно, что упавшие массы льда и горных пород заполнили тыловую часть склона, но были остановлены левой береговой мореной. После схода ледника 20 сентября эти снимки были показаны по нескольким телевизионным каналам.
Такое развитие событий подтвердило затем и дешифрирование космических снимков. В работе [17] на снимке Landsat 7 ЕТМ+ от 19 августа 2002 г. отмечены линии отрыва льда на гребне и обвальные шлейфы на поверхности ледника вплоть до его левого борта, а на снимке 20 сентября - за 8.5 ч до катастрофы - обвальный склон выглядит именно так, как и после катастрофы. Авторы работы, сравнивая снимок Landsat от
Рис. 1. Массив Джимарай-Хох и тыловая часть цирка ледника Колка: а - до катастрофы, 1975 г. б - после нее, 23 июня 2003 г.: видно исчезновение висячих ледников на склоне г. Джимарай-Хох; тыловая часть пустого днища цирка; верхняя часть левой морены; потёки воды на склонах правого борта в местах выхода фумарол и начавший продвижение бывший правый приток Колки.
20 сентября с фрагментом снимка со спутника QшckBird от 25 сентября, опубликованного в статье [19], обнаружили, что обвалы висячих ледников на поверхность ледника Колка к 20 сентября практически завершились. По их оценкам, общая площадь обвалившегося льда составила 0.34 км2.
По наблюдениям, в июне-сентябре 2003 г. обвалов льда не было, но камнепады, сползание и оплывание горной породы в верхней части того же склона не прекращались.
Оценка всего объёма обрушений льда и твердых пород представляет большой интерес, но
измерения многих параметров уже невозможны, а их расчёты по неточным картам и фотоснимкам слишком приблизительны, о чём пишет ряд авторов [14, 17 и др.].
Снимки со спутника QшckBird с географической привязкой позволили С. Huggel с соавторами примерно оценить объём исчезнувшего участка фирново-ледовых полей на гребне [19]. В области обвалов рассматриваются две зоны: верхняя, более пологая, где толщина уступов льда составляла 10-15 м, и нижняя с толщиной отрыва висячих ледников 30-40 м. Общий объем потерянного льда оценивается в 8.5-13 млн м3. Определить объем обвалившейся горной породы гораздо сложнее, но в сумме объем обрушений, по подсчетам этих авторов, приблизительно равен 18-27 млн м3.
Накопление воды под ледником. С первых дней после события 2002 г. считается, что подобное могло случиться лишь при условии накопления под ледником особенно больших масс воды [8, 9]. Невероятно, чтобы ледник, даже если бы испытал мощный удар, мог "посуху" преодолеть 16-километровый путь по долине, захлестывая волнами на ее правый и левый борта (рис. 2). Скорость его движения существенно превышала 100 км/ч и, возможно, достигала 180 км/ч. К сожалению, временные параметры, фиксировавшие
событие, оказались неоднозначны и недостаточно точны [6].
Скорость выброса ледового селя 1902 г. была оценена по меньшей мере в 100 км/ч [16]. И даже в те годы Р.Р. Лейцингер отмечал: обилию воды и талого снега приписывают факт, с какой поразительной быстротой ледник промчался по Генал-донскому ущелью [10].
Огромное количество воды, участвовавшее в катастрофическом процессе, подтвердилось рядом фактов. На поверхности ледового завала в Кармадонской котловине 20-21 сентября, сразу после события, оказалось множество мелких озер вдоль обоих его краев и в тыловой части. В остановившемся массиве льда было еще много воды, хотя при ударе ледово-каменной массы в стену Скалистого хребта вниз по узкому ущелью прошел мощный селевой поток. В теснине волна этого потока достигала высоты 30 м, но и ниже на широкой пойме он имел высоту 3-4 м [14].
В цирке, освободившемся от ледника, осенью 2002 г. находились два озера. Одно из них вскоре исчезло, другое, размером 150 * 50 м, застали на днище в июне 2003 г. Плотина его была сложена обломочным материалом с глыбами льда, что обеспечивало постепенный сток воды, и к концу сентября озеро исчезло.
При наземном обследовании бассейна ледников Колка-Майли в июне 2003 г. еще раз получено подтверждение участия большого количества воды в момент зарождения катастрофы [10, 20]. Анализ морфологических особенностей и характера отложений, оставленных на бортах цирка и разделяющем ледники моренном массиве, а также проведенные GPS-съемки позволили установить выплеск огромной массы воды вправо через морену и вниз на ледник Майли.
Поток воды с обломками льда и камней оставил след справа на выходе из цирка, смыл поверхность моренного "треугольника" между ледниками, где на крутом спуске к леднику Майли были видны глубокие эрозионные ложбины с кусками льда, и перехлестнул через язык Майли на правый склон его долины, оставив на поверхности ледника четкий след прошедшего потока. На осыпях правого склона долины Майли была хорошо видна верхняя граница заплеска волны в виде узкой полосы, отмеченной фрагментами льда на высоте до 300 м. При этом наиболее важным признаком, хорошо заметным даже сразу после катастрофы, была ненарушенная форма осыпей и в
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.