О СЁРДЖЕ

Сёрдж (подвижка ледника— всплеск) в геологии — резкое увеличение скорости движения ледников (до 300 м в сутки).

Сёрдж является регулярным явлением, одной из стадий пульсаций (быстрых периодических колебаний) ледников различных морфогенетических типов, преимущественно горно-долинных.

Современные сёрджи и вызванные ими стихийные бедствия известны во всех районах современного оледенения, включая Антарктиду и Гренландию. Катастрофические гляциальные суперпаводки (селевые потоки), часто возникающие при прорывах образовавшихся в результате ледниковых сёрджей подпрудных озёр, регулярно приводят к гибели большого количества людей и другим трагическим последствиям, а также сильно изменяют рельеф и строение земной поверхности.

Понятия «сёрдж», «ледниковый сёрдж» появились в конце XVI века, когда начались специальные, полустационарные или даже редкие стационарные наблюдения за пульсирующими ледниками Европы.

В России об этом явлении знали немного, да и сами ледники были мало изучены. Существовали лишь отдельные редкие упоминания о них — например, с середины XIX века велись инженерные наблюдения за Девдоракским ледником на Кавказе, подвижки которого деформировали Военно-Грузинскую дорогу.

После трагических событий 1963 года в верховьях реки Ванч (Горный Бадахшан) периодические сёрджи ледника Медвежьего и катастрофические прорывы Абдукагорского ледниково-подпрудного озера привлекли внимание учёных СССР, в результате чего стали появляться десятки публикаций о пульсирующих ледниках и их подвижках.

В 1970-е годы выяснилось, что на территории СССР, кроме упомянутых выше, имеются и другие пульсирующие ледники. В это время гляциологами, в том числе и советскими, было установлено, что такие нестабильные ледники существовали и в исторически недавнем прошлом (например, ледник Географического общества и др.).

Следует отметить, что понятия «подвижка ледника» и «пульсирующий ледник» в данном выше русском словарном определении (1984 год) уже в середине 1960-х годов стало входить в отечественный научный обиход.

В связи с тем, что люди в ледниковых горах Евразии и Северной Америки, освоенных несравнимо плотнее горных районов СССР, испытывали бедствия как от сёрджей, так и от порождённых ими йоукюльхлёйпов (катастрофических прорывов озёр), физика и география этих процессов подробно изучалась учёными в этих местах уже давно. Более 400 лет отдельные пульсирующие ледники и приледниковые озера систематически исследовались в Альпах, на Скандинавском полуострове, в Гималаях, в Патагонии, Исландии и во многих других местах.

Например, сведения о подвижке ледника Фернагтфернер в Австрийских Альпах, которая сопровождалась катастрофическими прорывами возникавшего при этом подпрудного озера, картографировались многократно, начиная с 1599 года. В этой долине была организована одна из первых в мире гляциологических полевых научных станций. Благодаря этому уже в первой половине XX века выработалась и устоялась специальная терминология процессов, связанных с сёрджами.

А. Харрисон, изучавший в течение нескольких лет пульсирующий ледник Малдроу на Аляске, предложил терминологически «возродить» выражение Г. Хойнкса «glacier surge» («ледниковый всплеск»). Так в последнюю четверть XX века начался процесс унификации профессиональной лексики. В связи с этим международный термин «ледниковый сёрдж» вошёл и в российскую науку, наряду с традиционными русскоязычными «подвижка» и «пульсация» ледников (которые не являются строгими синонимами). А сами динамически нестабильные ледники, которым свойственно это явление, называются пульсирующими (англ. surging glaciers).

В то же время термин «йоукюльхлёйп» начал стремительно терять свою универсальность на западе и применяется сейчас в основном в своём точном значении, а в России почти не известен и до сих пор. В мировую практику в настоящее время входят более точные термины, обозначающие флювиогляциальные катастрофы (как прорывы подпрудных озёр, так и потоки, которые возникают при этих прорывах: прорывы озёр, катастрофические прорывы, суперсели, суперпаводки, дилювиальные потоки, потопы, фладстримы, мегафлады и т. п.). Когда появились доказательства существования пульсирующих ледников четвертичных ледниковых покровов Северного полушария, вышли работы о современных подвижках некоторых выводных ледников Антарктиды, термин «сёрдж», как наиболее точный и всем понятный, утверждается и в России.

Естественный процесс создания единой международной научной терминологии показан здесь на примере термина «сёрдж». Однако эта проблема — терминологического взаимопонимания учёных разных стран — имеет отношение и к десяткам и сотням других понятий. По-видимому, этот «разрыв» в терминологии (и, отчасти, в знаниях) можно объяснить многолетней изоляцией СССР от нормальных международных научных контактов.

В период изоляции в стране появился свой понятийный аппарат, в котором, кроме терминов, созданных на основе славянских корней или корней, взятых из языков сибирских народностей (многие из последних, как раз, нашли применение во всём мире в своей традиционной фонетической форме или в виде кальки: йоукюльхлёйп, скэбленд, бараньи лбы, курчавые скалы, пинго, булгунняхи, тебелеры, кающиеся монахи (кальгаспоры, сераки), курумы, едомы, ропаки и многие другие), существует множество понятий, употреблявшихся исключительно в советской науке и практически неизвестных на Западе.

Понятия эти образовывались с помощью так называемой «новой латыни» — искусственно соединённых между собой латинских корней (часто с изменённым значением) и латинских же аффиксов, что делало подобную терминологию непонятной без специального объяснения. Примерами могут служить такие понятия, как экзарация, пролювий, делювий, деструкций, деляпсий и сотни других, в том числе совершенно невозможный с точки зрения латинского словообразования термин «катафлювий».

Сущность явления

По определению гляциолога А. Н. Кренке, подвижка ледника, сёрдж — это регулярное явление, представляющее собой одну из стадий пульсаций ледников. Однако сёрджи могут быть и единичными, разовыми. В этих случаях они возникают в результате резкого изменения внешних условий — накопления воды, обвала, землетрясений. В таких ледниках в стадии подвижки разряжаются напряжения, которые накапливаются в стадию восстановления массы ледников. Установлено, что это приводит к повышению скорости движения льда и скорости кинематической волны на леднике на 1—2 порядка и более.

Например, Л. Д. Долгушин и Г. Б. Осипова писали, что на леднике Тралейка (Аляска) до подвижки скорость движения льда составляла 43 м/год, а скорость кинематической волны — 250 м/год. В момент же кульминации подвижки эти скорости возросли соответственно до 80—120 и 300—350 м/сут.

Систематические сёрджи ледника Хаббарда (англ.) на Аляске подпруживают Рассел-фьорд (англ.), который на короткое время превращается в ледниково-подпрудное озеро. На снимке — конец наступающего ледника Хаббарда, Аляска (см. сл. фото). Сентябрь 2006.

Процесс преобразования Рассел-фьорда в ледниково-подпрудное озеро, Аляска.

Начинаясь на одном из участков ледника, подвижка распространяется во все его стороны и вызывает перемещение масс льда из зоны оттока сверху в зону выноса в нижней части ледника. Ледник быстро дробится на отдельные крупные блоки, утончается в серединной части потока, а в языковой части вздыбливается, напоминая «бараний лоб». При этом также возникают боковые разломы вдоль бортов, изгибаются в петли срединные морены, формируются тектонические структуры, отражающие скольжение по сколам.

Пульсирующие ледники

Ледники, испытывающие единовременные или регулярные подвижки-сёрджи, называются пульсирующими. Сёрджи пульсирующих ледников, как полагает географ и гляциолог В. М. Котляков, возникают из-за нестационарности динамических связей в леднике. Резкие подвижки представляют собой релаксационные колебания, которые вызываются изменениями силы трения о дно ледниковой долины и дроблением льда.

Сёрджи каждого данного ледника имеют обычно постоянный период повторяемости, если не меняются внешние, главным образом, гидроклиматические условия. Однако на разных ледниках даже в схожих физико-географических условиях периодичность сёрджей может быть различной. Например, ледник Медвежий на Памире пульсирует каждые 10—15 лет, ледник Колка на Кавказе — примерно через 65—70 лет. Общая закономерность периодичности сёрджей даже в пределах конкретного бассейна в настоящее время не установлена.

К началу XXI века известны сотни пульсирующих ледников, наиболее хорошо они изучены на Аляске и в Альпах, которые относительно хорошо освоены. Известны многочисленные пульсирующие ледники во всех горных странах, несущих современное оледенение, главным образом — на Памире, на Кавказе, в горах Центральной Азии, на Шпицбергене. В настоящее время составляются каталоги пульсирующих ледников, осуществляется космический дистанционный мониторинг ледников Земли. В Институте географии РАН близко к завершению создание цифровой базы данных о пульсирующих ледниках Памира. Эта работа ведётся гляциологами России в рамках проекта создания единой гляциологической информационной системы.

В конце XX века появились сведения о сёрджах краёв выводных ледников материковых ледниковых покровов Антарктиды. Географ и геоморфолог М. Г. Гросвальд доказал факт крупных сёрджей краев Панарктического ледникового покрова на рубеже позднего плейстоцена и голоцена («Беломорская лопасть» Баренцевоморской части Арктического ледникового покрова). Эти взгляды разделяют и известные американские гляциологи Г. Дентон и Т. Хьюз.

Причины сёрджей многообразны и, по-видимому, до сих пор не все установлены. К ним, в частности, относят и своеобразие строения ледниковых долин, например — большие площади области питания и узкие выводные каналы стока льда; топографию продольных профилей долин пульсирующих ледников с наличием на ложе ригелей с обратными уклонами; накопление большого количества воды на ледниковом ложе (хотя остаётся так и не выясненным, как отмечал У. С. Б. Патерсон, сколько воды на ложе имеется в каждый данный момент, где она скапливается и как вытекает) Одной из причин сёрджей также могут являться сейсмические толчки, небольшие землетрясения, характерные для горных местностей. До сих пор все ещё не ясен и механизм ледниковых сёрджей.

Главной проблемой сёрджей является то, что при резких, катастрофических, подвижках ледников их концы часто блокируют речной сток из других речных долин, вызывая тем самым образование озёр выше ледниковых плотин с весьма неустойчивым гидрологическим режимом (ледниково-подпрудные озера).

Время от завершения одной из подвижек пульсирующего ледника до завершения следующей называется периодом пульсации, который складывается из стадии подвижки и стадии восстановления.

Стадия подвижки

На стадии подвижки, по мнению В. М. Котлякова, происходит релаксационная разрядка напряжений, накопившихся на леднике за предшествующую ей стадию восстановления. Ледник с грохотом растрескивается, скорости движения льда увеличиваются на 1—2 порядка и более. Это приводит к перемещению масс льда из верховий ледника в его среднюю зону и низовья. Одновременно поверхность ледника в верховьях пульсирующей части сильно понижается, в средней части и в нижней части — повышается, а сам конец ледника начинает продвигаться вперед.

Стадия восстановления

В стадию восстановления, после завершения подвижки, масса льда вновь начинает накапливаться в верховьях пульсирующей части, скорости движения льда ещё более увеличиваются, конец ледникового языка («лоб») увеличивает скорость продвижения до сотен метров в сутки, и ледник движется до тех пор, пока не восстановит свою начальную конфигурацию, предшествующую очередному сёрджу.

После завершения подвижки нижняя, приязыковая, часть ледника лишается нового поступления ледяной массы из области питания и начинает активно разрушаться комплексом агентов абляции, главным образом — таянием и испарением льда, механическим разрушением конца ледника водной, часто — катастрофической механической и тепловой эрозией.

Рост массы льда и увеличение напряжений в сочетании с деградацией конца ледника может создавать предпосылки для очередного сёрджа.

Сёрджи второй половины XX — начала XXI веков

В настоящее время известны несколько сотен пульсирующих ледников. На территории бывшего СССР внимательно изучаются сёрджи десятков из них — Хрумкол, Девдораки, Колки на Кавказе, Мушкетова, Каинды, Шокальского, Абрамова, Дидаль, Бырс, Гармо, РГО, Медвежьего и др. на Тянь-Шане, Памире и Памиро-Алае.

За пределами бывшего СССР — пульсирующие ледники Уолш, Варьегейтид (Variegated), Беринга, Ренду и др. на Аляске, Хейса, Танабреан, Фон-Постбрэн и др. на Шпицбергене, Фернагтфернер и др. в Альпах, пульсирующие ледники вулканических конусов Исландии и Камчатки, Тибета, Чилийских Анд, Новой Зеландии и других территорий современного оледенения.

Ледник Медвежий. Горный Бадахшан

Ледник Медвежий находится в Горном Бадахшане, на западном склоне хребта Академии Наук, который протягивается вкрест простиранию основных субширотных геологических структур Памира. Современная долина Медвежьего состоит из двух резко отличных частей: самой долины и фирновой области ледника. Долина Медвежьего (долины реки Хирсдары, бассейн реки Абдукагор, левого истока реки Ванч) — глубоковрезанное ущелье, наследующее тектонический разлом.

Простирание ущелья совпадает с общим простиранием геологических структур, глубина ущелья достигает 2 км при средней крутизне бортов до 40°. Склоны ущелья осложнены эрозионными бороздами, по которым сходят лавины, сели и камнепады. На левом борту основной долины из области питания обширного цирка Медвежий принимает свой единственный приток. У подножий склонов почти непрерывной лентой простираются лавинно-осыпные шлейфы слившихся конусов выноса, к которым прислонены (или под которыми погребены) узкие, островершинные гряды боковых морен. Языки Медвежьего почти на всем протяжении «вложены» в эту систему пролювиально-коллювиально-моренных дуг.

Фирновая область Медвежьего состоит из трёх ветвей, которые сливаются в обширном плоскодонном понижении фирновой мульды над бровкой ледопада. Главной является южная ветвь, длина которой достигала 5 км, площадь — около 12,5 км?; длина восточной ветви равнялась 4,6 км при площади около 4,7 км?; длина северной ветви — более 2 км, а площадь — около 4,4 км?. Таким образом, общая площадь фирновой мульды, вместе с частью ледопада, лежащей выше фирновой линии, составляла около 22,2 км?.

Сёрджи Медвежьего происходили многократно: незадолго до 1916 года, в 1937 и в 1951 годах. Однако этот ледник привлек внимание специалистов лишь в 1963 году, когда Медвежий продвинулся почти на 1,75 км вниз по своей долине (реки Хирсдара) и вышел в верховья Ванча, перегородив долину Абдукагора. Скорость продвижения ледника весной 1963 года составляла до 100 м/сутки, а в начале июля этого года сёрдж остановился. Выше конца ледника образовалось Абдукагорское ледниково-подпрудное озеро, режим которого кратко рассмотрен в предыдущем разделе. Выдвинувшийся конец ледника быстро утратил связь с основным языком и превратился в огромный вытянутый по простиранию долины Ванча массив заморененного мёртвого льда.

Очередная подвижка Медвежьего произошла через 10 лет и продолжалась до августа 1973 года. Ледник на этот раз продвинулся дальше. В дальнейшем сёрджи Медвежьего регулярно повторялись, и уже в новом тысячелетии были отмечены систематические сёрджи различных размеров.

В результате измерений, проводившихся в марте — июле 1989 года сотрудниками Таджикской гидрометеослужбы, была получена непрерывная запись изменения скорости движения языка ледника, а также установлены их максимумы (более 50 м/сут с 13 по 17 июня). С помощью метода аэропсевдопараллаксов удалось установить, что в это же время на уровне примерно 2 км выше ледникового фронта скорость движения льда составляла 70 м/сут.

Наблюдение за состоянием ледника Медвежьего и некоторых других ледников Памира с конца 1990-х гг. велось из космоса экипажами орбитальной станции «Мир», а в настоящее время — МКС.

Геналдонская катастрофа. Пульсирующий ледник Колка на Северном Кавказе

Геналдонская ледни

Источник: vk.com