galakhov_kolebaniya_lednikov

наш вывод подтверждается и анализом правой части моренного комплекса языка ледника Малый Актру. По нашему мнению, эта часть моренного комплекса сформирована древними пульсациями ледника Кар Малого Актру.

Всоответствии с современным представлением о пульсирую­ щих ледниках основным фактором (но не достаточным), вызываю­ щим пульсации, является подпруживание:

«Главным фактором нарушения свободного стока служат про­ цессы подпруживания движущегося льда, вызываемые наличием тех или иных препятствий на пути стока» (Рототаев К.П., Ходаков В.Г., Кренке А.Н., 1983, с. 158).

Впериоды похолоданий, когда баланс ледника Малый Актру был положительным, сток льда из кара был естественно затруднен, так как выход из кара был подпружен основным стволом языка лед­ ника Малый Актру. Вторым важным фактором формирования пуль­ сирующих ледников является интенсивное накопление вещества в фирновом бассейне за сравнительно короткий промежуток времени: либо в виде лавин, либо в виде снегопадов. Очевидно, с определен­ ной степенью уверенности можно говорить об увеличении снежно­ сти в начале XVII в. и ранее в конце XIV - начале XV вв.

Врезультате пульсаций образуются характерные моренные об­ разования, которые могут служит их признаками:

«...При выползании конца языка ледника в расширение долины или на предгорную равнину он растекается в виде широкой лопа­ сти («львиной лапы»), сохраняя крутой лобовой обрыв. Поверх­ ность 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 которы­ ми он возвышается 20-30-метровыми обрывами. Известны случаи образования морен напора» (Долгушин Л.Д., Осипова Г.Б., 1982,

с.170).

«Львиная лапа» в классическом виде в нашем случае не на­ блюдается, хотя что-то похожее можно отметить. Зато наблюдается «наползание ледника на склоны долины и гряды конечных и бере­ говых морен». Пульсации ледника Кар Малого Актру по радиоуг­ леродным датировкам (СОАН-1616 и СОАН-1426) относятся к 1635-1640 гг. (Ивановский Л.Н., Панычев В.А., 1978).

Последнюю датировку (СОАН-1617, 1440 год), полученную из моренного комплекса языка ледника Малый Актру, Л.Н. Иванов­ ский и В.А. Панычев (1978) относят к воздействию камнепадов.

62

Однако отобранные А.Н. Назаровым в 2003 г. из захороненных ря­ дом стволов деревьев две радиоуглеродные датировки (СОАН-5449 - возраст от 1950 г. 580±55 лет и СОАН-5450 возраст от 1950 г. 615±50 лет) позволяют усомниться в этом. Очевидно, это также пульсация ледника Кар Малого Актру, но более ранняя, чем пре­ дыдущая. В этом случае, для того чтобы отклонить вправо язык пульсирующего ледника Кар Малого Актру, основная часть доли­ ны должна быть занята языком ледника Малый Актру. Причем язык ледника Малого Актру должен был продвинуться почти до современного положения морены стадии Актру.

Прежде чем перейти к обсуждению климатических условий в периоды этих подвижек, рассмотрим вопрос реакции ледников на изменение баланса. Очевидно, что в периоды с положительным балансом ледники должны наступать, а в период с отрицательным балансом отступать. Однако этот процесс проявляется не сразу, а, как мы указывали ранее, по истечении некоторого времени, кото­ рое носит название скорости реакции ледника. Анализ скорости отступания языка и баланса массы ледника Малого Актру позволил оценить скорость реакции в 35-40 лет (см. раздел 2.3).

Проанализируем вначале период стадии Актру. Материалы численных экспериментов показывают, что для того чтобы язык лед­ ника Малый Актру при современном уровне зимних осадков продви­ нулся до максимально удаленного вала морен стадии Актру, необхо­ димо похолодание на 0,2 °С. Для того чтобы при современном уровне зимних осадков язык ледника отступил до высоты 2500 м,необходимо потепление 0,4-0,5 °С. Таким образом, амплитуда изменения летних температур в стадию Актру оценивается в 0,6-0,7 °С.

В соответствии с исследованиями дендрохронологических ря­ дов в бассейне Актру (Адаменко М.Ф., 1985) (см. рис. 22), периоды похолоданий стадии Актру можно отнести к 1550-1605, 1655-1710, 1780-1855 гг. С учетом скорости реакции языка ледника Малый Актру (40 лет) моренные комплексы должны были формироваться соответственно в периоды 1590-1645, 1695-1750 и 1820-1895 гг. Первый период похолоданий совпадает с радиоуглеродными дати­ ровками морен стадии Актру (Ивановский JI.H., Панычев В.А., Ор­ лова JI.A., 1982). Два вторых периода совпадают со временем влия­ ния ледниковых ветров и, соответственно, периодами угнетения кедра, произрастающего в современное время перед мореной ста­ дии Актру ледника Малый Актру (Назаров А.Н., 2003).

Периоды между фазами наступания-отступания языка ледника Малый Актру в стадию Актру равны соответственно примерно 100

63

и 140 лет. К сожалению, ни с помощью имитационного моделиро­ вания, ни по депрессии границы леса определить потепления, вы­ звавшие эти осцилляции, невозможно. Попытаемся на основе со­ временных представлений о скорости отступания языка ледника Ма­ лый Актру и полученной нами скорости наступания хотя бы при­ мерно оценить порядок этих величин. Принимая периоды отступа­ ния и наступания равными по времени, скорости движения языка ледника в 7,5 м, первая осцилляция оценивается нами в 400 м (по­ вышение-понижение летней температуры 0,2 °С), вторая - в 500 м (повышение-понижение летней температуры также 0,2 °С).

Более сложно оценивать изменение осадков в стадию Актру. По исследованиям Н.Ф. Харламовой (2000), в период с 1850 по 1870 г. по станции Барнаул отмечалось уменьшение годовых осад­ ков. Можно предположить, что подобное уменьшение наблюдалось и на Алтае вследствие одинаковых процессов циркуляции атмо­ сферы. Поэтому, по нашему мнению, языки ледников начали от­ ступать с 1850 г., а не с конца XIX в., что отмечается по дендрохронологическим исследованиям.

Можно также предположить, что наступайте ледников 1590— 1645 гг. было обусловлено не столько термическим режимом лета, а увеличением зимних осадков периода 1550-1600 гг. как минимум на 100 мм. Очевидно вследствие этого отмечались пульсации лед­ ника Кар Малого Актру в 1635-1640 гг.

Изменение увлажнения в начале стадии Актру отмечает и Л.Н. Ивановский (1993, с. 110-111):

«По левому борту долины р. Ак-Туру над строениями альпи­ нистского лагеря на высоте 2900 м открывается кар, на одну треть своих склонов засыпанный продуктами выветривания. При интен­ сивных атмосферных осадках кар, заполненный продуктами вывет­ ривания, перед ригелем быстро переполняется водой, которая про­ рывается, формируя катастрофический сель. В исторические времена подобные сели, по-видимому, были не редкостью. Так, в районе по­ строек гляциологического стационара Томского университета на уровне погребенного горизонта почв и на глубине 1,3 м от поверхно­ сти из-под селевых древних отложений была извлечена корневая лапа кедра. Время гибели этого кедра 400±20 лет назад (СОАН2105), что соответствует XVI в. - началу стадии актру (фернау)».

И.П. Панюшкина, М.Ф. Адаменко и Д.В. Овчинникова (2001) на основе дендрохронологических исследований выделяют также похо­ лодание в Х1-Х1П вв. (1050-1139, 1160-1199, 1220-1280 гг.).

64

На похолодание в ХП-ХШ вв. предположительно указывают Л.Н. Ивановский и В.А. Панычев (1978, с. 135), однако они пишут, что «о поведении ледников Алтая в то время нет достоверных дан­ ных...»

Подтверждением похолодания в ХП-ХШ вв. может служить раз­ рез, описанный и проанализированный Л.Н. Ивановским, В.А. Панычевым и Л.А. Орловой (1982), в долине реки Чшсгы (Южно-Чуйский хребет). В работе указано на потепление между 830-1140 гг. (датиро­ вано по прослойке торфа) и накопление озерных отложений после 1140 г., которое авторы увязывают с похолоданием:

«В это время было иссушение озер и накопление торфа, кото­ рое особенно заметно с VIII по XII в. Новое похолодание отмеча­ ется с конца XII в., однако ледники на него реагировали слабо, так как лес на морене исторической стадии продолжал расти вплоть до XVI в.» (Ивановский Л.Н., Панычев В.А., Орлова Л.А., 1982, с. 63).

Непосредственных ледниковых отложений этого периода, ана­ логичным стадии Актру, по которым с помощью имитационного моделирования мы смогли оценить изменение термического режи­ ма, не обнаружено, так как они перекрыты отложениями стадии Актру. Имеется лишь одна датировка из подножья моренного вала XIX в. ледника Большой Актру, над западным краем «кедровой площадки»: 1105±80 лет (СОАН-5635). Поэтому единственное, что мы можем достоверно оценить - это глубину потепления периода IX-XI вв. н.э. (см. разрез в долине р. Чикты, рис. 16).

П.А. Окишев (1982, с. 111) указывает на положение верхней границы леса в долине Актру, превышающей современную на 50-60 м и соответствующей потеплению перед стадией Актру. Да­ лее, на междуречьях, он указывает (с. 113-114) на другую старую границу леса, превышающую современную на 150 м и соответст­ вующую потеплению в 0,9 °С. Можно предположить, что эта гра­ ница леса характеризует потепление IX-XI вв.

Судя по дендрошкале Д.В. Овчинникова (2002), амплитуда ко­ лебаний среднелетней температуры в период IX-XIV вв. была примерно такой же, как и в стадию Актру. Поэтому мы ее оценива­ ем также в 0,6 °С. Изменения средней летней температуры, ответ­ ственные за отступания-наступания языков ледников внутри это­ го периода, мы оцениваем в соответствии с дендрохронологическими исследованиями (Панюшкина И.П., Адаменко М.Ф., Ов­ чинников Д.В., 2001) в 0,1 °С.

65

Если обобщить наши исследования, то колебания языка ледни­ ка Малый Актру, среднелетних температур и осадков за послед­ нюю тысячу лет будут выглядеть следующим образом (рис. 23).

Рис. 23. Колебания языка ледника М. Актру относительно репера А.Н. Рудого (в), среднелетней температуры воздуха (б)

и зимних осадков (а) относительно их современных среднемноголетних величин

(увеличение (+), уменьшение (-))

В заключение данного раздела отметим следующее. Поскольку наши исследования основаны на ледниковых отложениях (моренах) и колебаниях границы леса, формирование которых происходит в течение нескольких сотен лет, определенные нами изменения тер­

6 6

мического режима следует соотносить с осреднением в эти сотни лет. Более короткопериодичные колебания (например, по дендро­ хронологиям или по спорово-пыльцевым спектрам) будут естест­ венно отличаться от выделенных нами похолоданий и потеплений на 1,0-1,5° (см., например, рис. 18а и 22).

3.4. Колебания климата в позднем голоцене

Более проблематична оценка колебаний ледников и климата второй половины голоцена. За этот период (кроме последнего ты­ сячелетия) мы имеем существенно меньшее количество радиоугле­ родных датировок, да и сами моренные комплексы, кроме морены «аккемской» стадии, менее выражены в рельефе. Естественно, что рассмотреть колебания климата с той же дискретностью, что и за последнее тысячелетие, мы не имеем возможности. Попытаемся на основе фактических материалов (см. главу 2) обозначить наиболее достоверные события.

Максимальное потепление в период климатического оптимума (около 6000 лет назад) можно оценить по старой границе леса (JI.H. Ивановский, 1993) в 1,8-2,0 °С.

Похолодание после климатического оптимума (так называемая «аккемская» стадия) в рельефе выделяется очень хорошо. К сожа­ лению, оценить время «аккемской» стадии по ледниковым отложе­ ниям долины Актру невозможно. Единственное, что мы можем сказать вполне определенно, что этот эпизод наблюдался между 6000 и 3000 лет назад, а глубина похолодания (в соответствии с имитационным моделированием) была на 1,0 °С ниже совре­ менной при уменьшении годовых осадков примерно на 10% (Га­ лахов В.П., 2001).

Отмечаемое JI.H. Ивановским с соавторами 3 тыс. лет назад увлажнение по долине Ян-Карасу (северный склон горного узла Биш-Иирду), разрезу Чикты (южный склон Южно-Чуйского хреб­ та), подтверждается и нашими исследованиями по долине Актру. Датировка по описанию 2 и нижележащая прослойка «речного ал­ лювия» подтверждают мнение JI.H. Ивановского о большем (по сравнению с современным) увлажнении около 3000 тыс. лет назад.

Древесина, обнаруженная Н.И. Быковым в 100 м от языка лед­ ника Малого Актру, позволяет говорить, что около 3050 лет назад (2800 —возраст гибели дерева, дерево росло 140 лет и примерно 100 лет необходимо на заселение) язык ледника Малый Актру был

67

существенно выше его современного положения. Потепление в этот период мы оцениваем в +0,4 °С.

Первая фаза «исторической» стадии достоверно выделяется примерно 0,5 км выше гляциологического стационара ТГУ по до­ лине Актру лихенометрическими исследованиями А.Н. Назарова. С учетом времени формирования моренного комплекса (аналог - стадия Актру) и временем, необходимым на отступание ледника, для того чтобы начали произрастать лишайники, возраст этой вто­ рой фазы мы оцениваем в 2400-2500 лет назад. Согласно модели­ рованию при современном уровне зимних осадков морена соответ­ ствует похолоданию в 0,3-0,4 °С.

На похолодание в первую фазу «исторической» стадии указы­ вает и Н.Н. Михайлов (2001, с. 160):

«...Кроме похолодания, связанного с формированием совре­ менных моренных комплексов, достаточно отчетливо на Алтае от­ мечаются похолодания, относящиеся к I тысячелетию до н.э. или 2-3 тысячи лет назад (точнее, 2,3-2,5 тысячи лет назад). С этим похолоданием связано формирование ныне существующих мерз­ лотных форм рельефа в горных котловинах Алтая (бугры пучения, или «пинго» - торфяные, минеральные). Именно это похолодание явилось причиной хорошей сохранности погребений середины I тысячелетия до н.э. на Алтае (Пазарыкские курганы, курганы плоскогорья Укок и др.). С этим похолоданием мы связываем обра­ зование стадиальных морен «исторической» стадии».

Собственно датирование по плоскогорью Укок показывает следующее:

«...Памятники Ак-Алаха-1 и Кутургунас были сооружены при­ близительно в 398 г. до н.э., а Ак-Алаха-3 - около 363 г. до н.э.» (Феномен..., 2000, с. 265).

Анализ лихенометрического материала показывает, что между первой фазой «исторической» стадии (2400-2500 лет назад) и поте­ плением в «малый климатический оптимум» (ранее 1000 лет назад) должно было наблюдаться еще одно наступание ледников бассейна (примерно 1700-1800 лет назад), с похолоданием в 0,2-0,3 °С.

Если обобщить полученный фактический материал, то вырисо­ вывается следующая картина (табл. 12). Как видим, наибольший вопрос вызывают похолодание после климатического оптимума, потепления после первой и второй фаз наступания ледников в «ис­ торическую» стадию и период между окончанием «исторической» стадии и «малым климатическим оптимумом».

6 8

Таблица 12 Колебания средней летней температуры воздуха позднего голоцена Центрального Алтая по рыхлым отложениям и положению древней

границы леса в долине Актру («непосредственные» наблюдения)

Дата, лет назад, событие

6 000 оптимум ? 7 ? ?

«аккемская

стадия»

3400-3200

3000

2700-2600

2500 первая фаза «исторической» приблизительно 1700-1800

1200

Отклонение

среднелетней температуры от современной

+1,5 -+ 1 ,8

-1,0

?? ? ? ?

(потепление)

+0,4

? ? ? ? ?

(потепление)

-0,3 — 0,4

-0,2 — 0,3

+0,9

Объект

определения и метод

14,-. граница леса, С

морены,

моделирование

разрез в долине Чикты, 14С

древесина под языком Малого Актру, 14С многочисленные археологические захоронения, 14С

морены,

моделирование

морены,

моделирование

граница леса

Источник

информации

Л.Н. Иванов­ ский, 1993

В.П. Галахов, 2001

Л.Н. Иванов­ ский,

В.А. Панычев, Л.А. Орлова, 1982

Н.И. Быков, 2002

Н.Н. Михай­ лов, 2003

A.Н. Назаров, B.П. Галахов

A.Н. Назаров, B.П. Галахов П.А. Окишев, 1982

Для того чтобы проверить полученные нами материалы по до­ лине Актру и получить дополнительный материал для оценки ко­ лебаний среднелетних температур и осадков, привлечем материалы других исследователей, полученные в первую очередь на сопре­ дельных территориях. Наиболее полный разрез событий позднего голоцена можно найти в работе В.В. Бутвиловского, В.А. Панычева, Е.А. Пономаревой и А.С. Тресвятской (1993). Этот разрез нам тем более интересен, поскольку он охватывает период от примерно 5 тыс. лет назад до 1880 лет назад, т.е. те отдельные эпизоды,кото­ рые мы не можем достаточно подробно рассмотреть на основе лед­ никовых отложений долины Актру. Материалы анализа сводного

69

разреза по урочищу Епггыкколь (рис. 24) показывают, что периоды формирования торфяных прослоек, которые можно увязать с потеп­ лениями формировались 1880±60, 2240±70, 2450±95, 3320±20 и 3780±35 лет назад.

	а.		Водны е,		а
я	о	>s			2
	'е		с о о т н о ш е н и я		Я
ч X			к о л и ч е с т в е н н ы е
		&				8.
5	5 |		эндо-	таксо­	X
Ю		О	карпий	нов		и
U					£
	30	60 90 %	40 %	40 %	2040 20 30	20 4

c‘li

г о

Рис. 24. Флористическая диаграмма разреза урочища Ештыккель (Бутвиловский В.В., Панычев В.А., Пономарева Е.А., Тресвятская А.С., 1993). Диаграмма приводится не полностью, а лишь за интересующий нас период и по наиболее значимым

показателям. Условные обозначения: 1 - галька, гравий; 2 - «синие» илы, глины; 3 - зеленовато-серые суглинки; 4 - ископаемые почвы, гитгии, торф; 5 - прослои растительного детрита; 6 - морозобойные клинья; 7 - ископаемая древесина; 8 - скопления остатков беспозвоночных; 9 - кривые содержания пыльцы древесных;

10 - то же споровых; 11 - то же травянистых, водные растения: /-холодостойкие; //-умеренные; ///-умеренно теплолюбивые

Угнетение водной растительности, которое можно связать как с похолоданиями, так и с интенсивным обводнением урочища холод­ ными талыми ледниковыми водами, отмечалось между 1880±60 и 2240±70, 2240±70 и 2450±95, 4760±120 и 3780±35 лет назад. При­ чем в середине первого периода отмечается формирование морозо-

70

бойных клиньев (2100±100 лет назад), в середине второго - форми­ рование толщи галечно-гравийных отложений, в середине третьего отмечается значительное увеличение процента пыльцы осоковых, как и в первом выделяемом периоде (развитие осоковых может ха­ рактеризовать увеличение обводнения территории либо вследствие увеличения осадков, либо вследствие потепления и таяния много­ летней мерзлоты и ледников. Однако следует отметить, что это не водный, а околоводный вид, т.е. значительное обводнение может привести к угнетению этого вида).

Примерно 4500 лет назад отмечается значительное уменьше­ ние пыльцы Picea obovata (ели), произрастание которой в значи­ тельной степени зависит от увлажнения. По крайней мере в на­ стоящее время ель в этом районе отмечается в основном лишь по долинам рек. Примерно с этого же времени (немногим ранее) отме­ чается значительное увеличение пыльцы Pinus Sibirica (кедра), ши­ рокое распространение которого может наблюдаться при потепле­ нии и меньшем увлажнении, чем у ели.

Периоды потеплений, выделенные по прослойкам торфа, оче­ видно, не вызывают больших сомнений. В период между 2240±70 и 2450±95 лет назад наблюдалось угнетение водной растительности.

Но в этот же период наблюдалось формирование толщи галеч­ но-гравийных отложений, которые в разрезе больше нигде не отме­ чаются. Мы считаем, что этот период связан не с похолоданием, а со значительным потеплением и очень большим увеличением талого стока с ледников (по сравнению с предыдущими периодами), кото­ рый ответственен как за угнетение водной растительности, так и за формирование толщи галечно-гравийных отложений. Можно отме­ тить, что в этот период не наблюдается значимое увеличение пыль­ цы осоковых, которое отмечается в периоды похолодания. Очевид­ но, необходимым условием формирования очень большого талого стока с ледников (и соответственно толщи галечно-гравийных от­ ложений) является не только потепление в этот период, но и нали­ чие значительного оледенения. По крайней мере значительное по­ тепление, которое мы выделили в предыдущем разделе и отнесли 1200-1100 лет назад (VH-1X в. н.э.), подобной толщи не сформиро­ вало. Значит оледенение 1700-1800 лет назад, предшествовавшее этому потеплению, должно быть меньше, чем оледенение 2500 лет назад. Последний период угнетения водной растительности (4765±120 - 3780±35 лет назад), значимого уменьшения пыльцы Picea obovata (ели) и увеличения пыльцы Pinus sibirica (кедра) и

71