Колебания ледников и климатические изменения второй половины голоцена
на Центральном Алтае
В.П. Галахов, А.Н. Назаров
Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул
На основе изучения моренных комплексов и динамики границы леса выделены наступания ледников в долине Актру и по имитационной модели определены изменения климатических характеристик.
Как известно, ледники — это продукт климата и рельефа. Очевидно, что за несколько последних тысяч лет рельеф мало изменился. На основе изучения моренных комплексов в определенном горноледниковом бассейне можно оценить изменения термического режима (температуры теплого периода) относительно современного состояния. Материалы исследований лаборатории гляциоклиматологии Томского университета в бассейнах рек Актру, Курумду, Талду-ры и Кубадру [18, 24—26] и Института географии РАН (бассейн р. Маашей [15]) свидетельствуют о синхронности современных изменений термического режима и увлажнения в горноледниковых долинах Алтая.
Как мы указывали ранее [6], направление изменений баланса массы отдельных ледников в разных долинах одинаково. Это подтвердили непосредственные наблюдения в бассейне р. Актру [17] и в других горных странах, например, в Эцтальских Альпах (ледники Хинтерайсфернер и Фернагтфернер) [16, 33]. Подобное совпадение направленности изменений баланса массы ледников отмечается не только в одной долине, но и в отдельной горноледниковой стране и даже, по свидетельству [4], в пределах Европы. Как результат изменений баланса массы ледников, колебания их языков также должны совпадать, по крайней мере в условиях однотипной циркуляции атмосферы. Поскольку алтайские ледники в основном питаются влагой, приносимой с Атлантики, относясь к Атлантико-Азиатской гляциологической провинции [10], логично предположить, что и изменения баланса массы ледников в обеих областях происходят синхронно. И действительно, попытка построить суммы отклонений его значений для ледника Малый Актру (реальные и восстановленные величины заимствованы из [21]) показала их сходство с суммами отклонений колебаний баланса массы ледников других районов влияния Срединоземноморья [8].
Хронологию изменений ледникового климата за последнюю тысячу лет можно проследить по кривой индекса прироста годичных колец лиственницы сибирской в бассейне Актру [23]. Начало похолодания стадии актру (или фернау по альпийской хронологии) по результатам таких исследований (И.П. Па-нюшкиной, М.Ф. Адаменко и Д.В. Овчинникова) можно отнести к 1475 г., а конец — к 1850 г.
Согласно данным Л.Н. Ивановского, В.А. Паны-чева и Л.А. Орловой, начало образования морен стадии
актру датируется 1540-1570 гг. (1560 г., СОАН-1618, Малый Актру; 1570 г., СОАН-1427, Большой Актру; 1540 г., СОАН-1885, Корумду) [14]. Л.Н. Ивановский выделяет три генерации морен этой стадии на основе морфологического анализа моренного комплекса под языками ледников Левый и Правый Актру. Такие же три генерации можно выделить и у левой ветви моренного комплекса языка ледника Малый Актру (рис. 1). Совмещенный анализ дендрохронологичес-ких рядов древесины кедра, отобранной в 50 м от моренного вала на левом берегу р. Актру (см. рис. 1), и древесины, не испытывавшей влияния ледниковых ветров, показывает, что два периода похолодания, ко-
О 1 U 2 - 3---4
Рис. 1. Моренные комплексы языка ледника Малый Актру (аэрофотосъемка 1975 г.): 1 — место находки древесины Н.И.Быковым, 2 — места отбора древесины кедра для датировок времени наступаний в стадию актру языка ледника Малый Актру, 3 — границы языка ледника Малый Актру в стадию актру, 4 — границы языка пульсирующего ледника Кар Малого Актру Fig. 1. Moraine complexes of Malty Aktru Glacier (air photography, 1975): 1 — site of old wood discovered by N.I. Bykov; 2 — site of cedar sampling for dating of Maly Aktru Glacier tongue advance into Aktru stage; 3 — boundaries of Maly Aktru Glacier tongue in Aktru stage; 4 — boundaries of tongue of surging Kar of Maly Aktru Glacier
торые ответственны за формирование морен (периоды угнетения роста кедра вследствие близости языка ледника Малый Актру), можно датировать 1840—1880 и 1660—1700 гг. [20]. Учитывая скорость реакции языка ледника Малый Актру на изменения баланса массы [9], время похолоданий следует сдвинуть как минимум на 40—50 лет раньше.
Начало роста найденной и проанализированной Н.И. Быковым древесины невдалеке от современного языка ледника Малый Актру (см. рис. 1), относится к 1422 г., а время гибели — к 1564 г. Судя по месту гибели дерева, язык ледника Малый Актру должен был располагаться как минимум в 500 м от места произрастания этого дерева, примерно на высоте 2500 м (сейчас язык ледника находится на высоте 2270 м). Как показал анализ древесины, дерево погибло не от лавин, а скорее всего от наступания ледника. Учитывая время гибели дерева и соответствующее положение языка ледника, можно сказать, что наступание последнего в стадию актру началось на несколько десятилетий раньше. Таким образом, и радиоуглеродные датировки, и дендрохронологический анализ дают примерно один и тот же возраст начала формирования морен стадии актру — середину XVI в.
Наш вывод подтвердил и анализ правой части моренного комплекса языка ледника Малый Актру. По нашему мнению, эта часть моренного комплекса сформирована пульсациями древнего ледника Кар Малого Актру. В соответствии с современными представлениями, основным фактором, вызывающим пульсации, служат процессы подпруживания движущегося льда, вызываемые наличием тех или иных препятствий на пути его стока [27]. В периоды похолоданий, когда ледник Малый Актру имел положительный баланс, сток льда из кара был естественно затруднен, так как выход из него подпруживал основной ствол ледника. В результате пульсаций образуются характерные моренные образования: «При выползании конца языка ледника в расширение долины или на предгорную равнину он растекается в виде широкой лопасти («львиной лапы»), сохраняя крутой лобовой обрыв. Поверхность ледника в этой зоне иногда повышается на 150—200 м и почти всегда больше на 30—50 м. Наблюдается наползание ледника на склоны долины и гряды конечных и береговых морен, над которыми он возвышается 20-30-метровыми обрывами. Известны случаи образования морен напора» [11, с. 170].
«Львиная лапа» в классическом виде в нашем случае не наблюдается, хотя что-то похожее можно отметить. Зато наблюдается «наползание ледника на склоны долины и гряды конечных и береговых морен». Пульсации ледника Кар Малого Актру, по радиоуглеродным датировкам (СОАН-1616 и СОАН-1426), относятся к 1635-1640 гг. [13]. Таким образом, подвижки ледников 1610-1650 гг. подтверждаются радиоуглеродными датировками.
В [23] на основе дендрохронологических исследований выделено также похолодание в Х1-ХШ вв.
(1050-1139, 1160-1199, 1220-1280 гг.). Конец этого похолодания совпадает с началом роста древесины из-под современного языка ледника Малый Актру — 1422 г. по Н.И. Быкову (с учетом времени отступания языка и начала освоения древесной растительностью освободившихся территорий, которое, по оценкам дендрохронологов, составляет около 100 лет).
Подтверждают похолодание ХП-ХШ вв. данные по разрезу, описанному и проанализированному в долине р. Чикты (Южно-Чуйский хребет) [14]. В работе указано на потепление между 830-1140 гг. (датировано по прослойке торфа) и накопление озерных отложений после 1140 г., что авторы связывают с похолоданием: «В это время было иссушение озер и накопление торфа, которое особенно заметно с VIII по Х11 в. Новое похолодание отмечается с конца ХП в., однако ледники на него реагировали слабо, так как лес на морене исторической стадии продолжал расти вплоть до XVI в.» [14, с. 63].
В этой же работе говорится о похолодании ранее VII-VШ вв.: «Засыхание деревьев на пятой морене Корымду было вызвано похолоданием и наступа-нием ледника, который достиг прежней границы леса, растущего на морене. Начало роста этих деревьев, а также абсолютный возраст их гибели указывает на возрождение леса на морене после отступания ледника, отложившего пятую конечную морену, т.е. после УП-УШ вв. нашей эры, что соответствует окончанию стадии зимминг в Альпах» ([14], с. 60).
Начало стадии зимминг (или исторической по Л.Н. Ивановскому), в соответствии с исследованиями в бассейне р. Чикты, можно отнести примерно к 3 тыс. л. н. [14]. По исследованиям в Альпах [34], с 3 по 1,5 тыс. л.н. наблюдались две подвижки ледников: гешенерские холодные фазы — первая и вторая. Согласно нашим исследованиям так называемого моренного комплекса аккемской стадии в долине Актру, время его образования можно датировать около 3 тыс. л.н. [7], т.е. это морена начала исторической стадии.
Таким образом, анализ ледниковых отложений в долине рек Актру, Корумду и Чикты позволяет выделить за последнее тысячелетие три подвижки ледников в стадию актру (1840-1880, 1660-1700 и 1560-1610 гг.) и косвенно по дендрохронологичес-ким исследованиям — три подвижки в ХЬХШ вв. (понижение летних температур 1220-1280, 1160-1199 и 1050-1139 гг.), при этом, как свидетельствуют ледниковые отложения, подвижки в стадию актру были более значительными, чем в ХЬХШ вв.
Прежде чем перейти к обсуждению климатических условий в периоды указанных подвижек, рассмотрим, как реагируют ледники на изменение баланса массы. Очевидно, что наступание ледника происходит не сразу, а по истечении некоторого времени, которое носит название скорости реакции ледника. Анализ скорости отступания языка ледника Малый Актру и баланса его массы позволил оценить скорость реакции в 35-40 лет [9]. Полученные материа-
лы хорошо согласуются с обоснованной физически и проверенной на большом статистическом материале по Альпам зависимости скорости реакции ледников от уклонов [32]. Согласно этой зависимости, скорость реакции языка бывшего ледника Большой Акт-ру должна быть равна 60—80 лет, а Кара Малого Акт-ру — примерно 20—25 лет.
В.П. Галахов [6] разработал имитационную модель расчета баланса массы ледника по метеорологическим данным. Чувствительность этой модели составляет 0,1°С [5]. Численные эксперименты на ее основе показали, ч
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.