научная статья по теме ЛЕДНИКОВАЯ КАТАСТРОФА НА СЕВЕРНОМ КАВКАЗЕ Физика

Текст научной статьи на тему «ЛЕДНИКОВАЯ КАТАСТРОФА НА СЕВЕРНОМ КАВКАЗЕ»

Ледниковая катастрофа на Северном Кавказе

В.М.Котляков, О.В.Рототаева

Причины катастрофических подвижек пульсирующих ледников (в том числе схода ледника Колка в Северной Осетии 20 сентября 2002 г.) и возможности их предсказания не так давно обсуждались в нашем журнале [1]. В конце апреля в телевизионной программе «Независимое расследование» на TBC поднимался вопрос о том, кто виноват в случившейся трагедии на Северном Кавказе (погибло более 100 человек, уничтожены сравнительно недавно построенный поселок Нижний Кармадон и несколько баз отдыха). В эмоциональных выступлениях родственников погибших проскальзывала мысль, что ответственность должны нести специалисты, которые не предупредили заранее о грозящей людям беде, поскольку прогноз наступления ледника (2030 г.) был неверным. Никто, однако, не вспомнил о том, что 60-летний период после подвижки 19б9 г. был назван лишь временем для накопления ледником критической массы при неизменных внешних условиях. А подвижку 2002 г. спровоцировали экстремальные природные события, предсказать которые за 30 лет невозможно, как нельзя прогнозировать задолго, например, извержения вулканов или землетрясения. Заметить заранее надвигавшуюся катастрофу можно было бы лишь при грамотном мониторинге, который проводился ежегодно в 70—80-х годах, а позже отсутствовал по причинам экономического характера. Мы попросили подробнее рассказать о Колке гляциологов, которые прежде работали в этом районе и проанализировали материалы, имеющие отношение к подвижкам этого ледника.

Известно, что главное отличие пульсирующих ледников от обычных — неустойчивость динамического режима, вызванная их строением (прежде всего морфологией), особенностями питания и характером стока, который чаще всего затруднен либо на всем протяжении, либо на определенном участке. Это вызывает подпруживание движущегося льда, который в течение многих лет накапливается перед препятствием, наращивая массу до определенного критического объема. Когда тормозящие силы не могут противостоять сдвигающим, происходит резкая разрядка напряжения, ледник продвигается.

Впервые следы неожиданных наступаний ледников были отмечены в Альпах в XVI—XVII вв. В начале XIX в. при строитель-

© В.М.Котляков, О.В.Рототаева

Владимир Михайлович Котляков, академик, директор Института географии РАН. Область научных интересов — гляциология, география полярных и горных стран, геоэкология. Много работал в Антарктике, на Памире, Кавказе, на полярных островах.

Оксана Васильевна Рототаева, кандидат географических наук, старший научный сотрудник отдела гляциологии того же института. Изучает режим, морфологию и динамику горных ледников. Участник экспедиций на Памир, Тянь-Шань, Кавказ.

стве Военно-Грузинской дороги русские инженеры столкнулись с завалами в Дарьяльском ущелье — их оставили подвижки ледников Казбека. В дальнейшем такие сведения накапливались, но фиксировались лишь конечные результаты, а начало и развитие оставались неизвестными.

Пульсирующие ледники стали предметом детальных исследований начиная с 1960-х годов — сначала на Памире [2] (катастрофическая подвижка с прорывом подпруженного озера в 1963 г.), а потом на Кавказе, когда в конце 1969 г. неожиданно тронулся ледник Колка, расположенный на северном склоне Казбек-Джимарайского массива в истоках р.Геналдон (бассейн Терека). Здесь в течение девяти лет вела подробные исследования экспедиция Института географии АН СССР [3].

Подвижки прошлого

Ледников в бассейне Генал-дона немного, самый крупный — Майли, круто спускающийся от фирновых полей Казбека и образующий в среднем течении мощный ледопад (площадь 6.8 км2, длина 6.4 км). Слева от него в пологом каре расположен второй по величине, карово-долинный, с асимметричным питанием — ледник Колка. Правый скалистый склон его крут и поднимается на 1200—1500 м. В верхней его части, с гребня на высотах 4000—4700 м спускаются разорванные трещинами участки фирновых полей и висячие ледники. Снежные лавины, обвалы фирна и льда в течение всего года служат источником питания Колки.

В спокойные периоды между подвижками длина ледника — 3130 м и площадь 2.47 км2, а вместе с висячими ледниками — 3.74 км2. Его конец в такое время лежит на высоте около 3000 м (так было при стабильном его положении в конце 20-х годов). Тыловая часть под крутыми сте-

нами цирка поднимается до 3450 м. Пологая и довольно ровная поверхность забронирована сплошным моренным чехлом, источником которого служит обломочный материал, обильно поступающий с окрестных скальных склонов. Более двух третей поверхности в области абляции (расхода) полностью защищены от таяния слоем морены толщиной до 1 м. Вдоль всего левого края тянется высокий вал береговой морены, играющий в жизни ледника важную роль, затрудняя отток льда, поступающего с правого борта, вниз по долине.

Таким образом, само строение ледника — малые уклоны и переуглубления в ложе, упор стекающего льда в сдерживающий левый борт и последующий крутой разворот линий тока, широкая чаша цирка с относительно узким выходом, массивный, полого залегающий язык пассивного льда с нарастающим во времени моренным чехлом, резко снижающим таяние, — все это вызывает постоянное под-пруживание льда, накопление избыточных масс и нарастающее напряжение сдвигающих сил. Расчеты показали, что в 50—60-х годах, т.е. до подвижки 1969 г., постоянный положительный баланс массы Колки обеспечивал ежегодное увеличение массы на 1 — 1.3 млн т [3].

Хотя при достижении критической массы разгрузка льда неизбежна, характер ее может быть различным. Так, подвижка 1969 г. развивалась постепенно. Продвижение фронта началось 28 сентября, а 4 октября ледник достиг края Майли, пройдя за шесть суток 1300 м. К концу октября активность Колки резко упала, но в начале ноября он возобновил мощное наступание, взломав лед на конце Майли и частично втянув его в движение. Повернув вниз по долине, масса раздробленного льда толщиной 100—130 м перекрыла Верхнекармадонские источники и, наступая со скоростью 20—50 м/сут, заполнила верхо-

вье долины Геналдона и остановилась в начале января 1970 г. на отметке 1975 м над ур.м. Таким образом, с конца сентября ледник увеличил длину на 4100м и спустился на 800 м.

Подвижка 1969 г. достигла наибольшего развития в зимнее время, когда количество талой воды в бассейне было минимальным, что определило спокойный ход событий.

Иной сценарий имела Генал-донская катастрофа 3 июля 1902 г., в разгар жаркого лета. Температура воздуха во Владикавказском округе во второй половине июня превышала норму на 2.7°С. В июне и первых числах июля прошли сильные ливни. В бассейне скопилось большое количество талой и дождевой воды. Развитие события началось, как и при пульсации 1969 г., продвижением языка Колки. Треск и грохот был слышен на Верхнекармадонских источниках с середины июня, а р.Геналдон временами превращалась в поток черной грязи [4]. В конце июня конец ледника, изрезанный трещинами, уже был виден в узком ущелье слева от Майли, и часть его обвалилась, запрудив на время реку. Катастрофа произошла, когда ледяной выброс, превратившийся в пульпу из льда, воды и морены, в считанные минуты пронесся сокрушительным селем. Он промчался по долине до створа аула Тменикау, расположенного высоко на склоне.

В это время в верховьях ледник продолжал наступать, заполнив собой все ущелье и набирая воду. Вторая волна селя прошла 6 июля, а ночью произошел новый выброс скопившейся в завале воды. В результате дно долины оказалось под массой льда и камней на протяжении 9 км. Толщина завала достигала 50 м, а на склоне долины в районе Верхнекармадонских источников были отмечены следы «волны» прошедшего селя на высоте до 100 м. Нижняя граница ледникового выброса сейчас отмечена на пойме нескольки-

ми крупными валунами, каждый размером с небольшой дом.

Таким образом, в обоих случаях подвижка развивалась постепенно, в несколько этапов, и лишь финал ее был различным. Исследователи того времени, еще ничего не зная о пульсирующих ледниках, высказывали предположение, что это были обвалы ледяных потоков на кру-

том правом склоне, нижние концы которых упирались в Колку. В результате очень сильного таяния предыдущих лет его толщина стала быстро уменьшаться, а боковые ледники, не имея опоры внизу, должны были свалиться [4].

Суммарный объем льда, выброшенного в долину, а также застрявшего выше, в узком уще-

лье Колки, в 1902 г., оценен в 100—110 млн м', а в 1969 г. -не превышал 80 млн м'. Скорость движения фронта составляла 60—70 км/ч, а на коротком прорывном участке, возможно, превышала 100 км/ч.

Совершенно очевидно, что подобные катастрофы происходили здесь и прежде. В литературе упоминается ледниковый

выброс 1835 г. Все старые аулы в Кармадонской долине, в отличие от других долин Кавказа, располагаются не на самом удобном месте, днище, а на склонах или даже гребнях ближайших хребтов (селения Тме-никау, Кани, Старая Саниба). Это, безусловно, связано с известной населению с давних времен опасностью ледниковых катастроф (которая в последние годы оказалась забытой: поселки достраивались и на днище ущелья).

Исследования экспедиции 70-х годов в долине р.Геналдон позволили установить следы еще одной — более старой и более крупной ледниковой подвижки. Это — выбросы льда, запиравшего долину перед выходом реки в Кармадонскую котловину, и мощного селя, прорвавшего эту плотину.

Здесь к левому склону прислонен крупный массив с бугристой поверхностью, сложенный грубым несортированным материалом с обломками пород, вынесенных из верхней зоны гор. Его граница поднимается над рекой до 70 м, выше по долине — до 50 м.

Плотина впоследствии была прорвана водой. Образовался мощный сель или серия селей, заваливших дно котловины, по которому веером расходятся длинные прерывистые гряды вынесенного материала вплоть до входа в ущелье Скалистого хребта. Сель перекрывал р.Кау-ридон (боковой приток Генал-дона), которая промыла под склоном новое временное русло, а также сформировал поверхность 10-метровой террасы ниже завала. В ущелье Скалистого хребта, в углублениях отвесных скал в 10 м над рекой, сохранил

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.

Показать целиком