искать
Теория и практика изысканий 

Азональная мерзлота. Экваториальная Африка

Шац Марк Михайлович
2 октября 2017 года

В статье показано значение изучения пространственных закономерностей изменения компонентов природной среды, особенностей её функционирования в различных орографических, климатических и геоботанических условиях. Отмечено, что наряду с закономерным изменением природных условий в соответствии с законами широтной зональности, высотной поясности и меридиональной секторности, возможно их сочетание, позволяющее сформироваться очагам многолетнего промерзания горных пород в, казалось бы, совершенно для этого явления неподходящих районах, например, в Экваториальной Африке.

Цель статьи – осветить специфику природных условий данного района, приуроченного к верхнему гипсометрическому уровню – высочайшим вершинам континента.

Шац Марк МихайловичВедущий научный сотрудник Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН (ИМЗ), к.г.н.

Изучение пространственных закономерностей изменения основных компонентов природной среды является одним из важнейших в естествознании. Характерные для географической оболочки общие закономерности ее функционирования являются следствием взаимопроникновения и взаимодействия географических сфер (литосферы, атмосферы, гидросферы и т. д.) [1,4,8-10,12,13]. Знание закономерностей позволяет не только объяснить территориальные особенности отдельных районов Земли, но и подобрать наиболее удобные и благоприятные для различных видов природопользования территории. К числу пространственных закономерностей развития геосистем относятся широтная зональность и азональность, высотная поясность и меридиональная секторность.

Многообразие природных условий обусловливает, наряду с зональностью, формирование явления азональности, иногда именуемое региональностью и означающее распространение какого-либо географического объекта вне связи с зональными особенностями данной территории.

Основными причинами азональности обычно являются геологическое строение, литологические и тектонические особенности, характер рельефа и т.д. При наличии указанных факторов крупные участки географической оболочки приобретают индивидуальные неповторимые черты, усложняя ее структуру и нарушая общую схему зональности. Азональность наиболее часто и ярко проявляется в горах и предгорьях, может отмечаться в пределах одной или нескольких географических зон без преобладания по площади, как это происходит со сфагновыми болотами и лугами в тундре и тайге и т.д. Сочетание пространственных закономерностей природной среды многообразно и разнопланово само по себе. При этом с появлением в ландшафтной структуре многолетнемерзлых горных пород (ММП) все сложности понимания ландшафтно-мерзлотных связей многократно возрастают.

Как известно, тепловое поле горных пород формируется в результате сочетания экзогенных и эндогенных факторов. К первым относятся причины, обусловленные влиянием внешних компонентов природной среды, определяющих сложное сочетание поступающей к дневной поверхности солнечной энергии и её перераспределение в зависимости от свойств самой поверхности (местоположение, экспозиция, климат, увлажненность, растительный покров, цвет и т.д.). Экзогенные факторы определяют температурное поле верхних горизонтов горных пород, т.е. толщи мощностью в первые десятки метров. В пространственном распространении ММП обычно также просматриваются три географические закономерности: широтная зональность – изменение с юга на север, меридиональная секторность – с запада на восток, высотная поясность – с высотой. Первые две закономерности свойственны относительно выровненным, а третья – горным территориям.

Эндогенные факторы включают особенности поступления и перераспределения внутриземного потока энергии в зависимости от свойств более глубоких горизонтов горных пород и обусловливают как температурное поле мерзлой толщи, так и её морфологию. Наряду с зональным, т.е. закономерным развитием ММП в соответствии с суровыми природными условиями, на земном шаре зафиксированы редкие и весьма любопытные примеры формирования мерзлых толщ горных пород в районах для этого явления, казалось бы, не подходящих. По орографическим характеристикам местоположения подобных явлений можно разделить на два типа: пещерные и высокогорные и, на наш взгляд, в целом назвать «мерзлота не на месте».

Цель настоящей публикации – осветить районы формирования этого азонального явления в Экваториальной Африке, его причины и последствия в связи с освоением данного региона.

 

Специфика высотной поясности

В силу разных орографических причин на Земле выделяется пространственная географическая закономерность – высотная поясность, представляющая последовательную смену природных условий и комплексов в горах по вертикали снизу-вверх. Поясность [4,10] обусловлена, прежде всего, сменой климатических показателей (солнечной радиации, температуры воздуха, плотности снега и количества осадков) при увеличении высоты в сочетании с экспозицией и крутизной склонов гор, удаленностью от морей и океанов, широтой местности [8,13].

Высотные пояса при поднятии в горах сменяются в последовательности, близкой к смене широтных зон при продвижении от места расположения горного массива на север. Однако имеются и отклонения от данной закономерности. Например, такие высотные пояса, как альпийские луга и высокогорные пустыни, среди широтных зон аналогов не имеют.

Горные страны радикально отличаются от равнинных по гидротермическому режиму грунтов, почвенно-растительному покрову и общим путям эволюции геосистем. Каждая горная страна в зависимости от ее высоты и географического положения обладает своим спектром поясов. В целом, чем выше горы и чем ближе они к экватору, тем полнее спектр высотной поясности. Причем, высота гор и их положение в той или иной широтной зоне оказывают независимое воздействие на степень развития высотной поясности. Так, например, Гималаи, в случае нахождения в тундре, несмотря на свою огромную высоту, обладали бы только одним высотным поясом – ледников и фирновых полей. Невысокие горы на экваторе тоже имеют очень короткий набор высотных поясов.

Перечислим основные факторы формирования структуры высотной поясности. К ним относятся [13]:

  • географическое положение. Количество и структура высотных поясов, а также их высота над уровнем моря зависят от географической широты горной системы и её континентальности, т.е. расположения относительно морей и океанов. Количество высотных поясов возрастает при перемещении с севера на юг, т.е. горные системы, расположенные на экваторе, имеют наибольшее число поясов;
  • абсолютная высота. Полный спектр высотных поясов наблюдается в горных системах, расположенных в экваториальных и тропических географических широтах (Анды, Гималаи, Кения и Калиманджаро);
  • орография. В зависимости от расчлененности горной системы перераспределяется снежный покров, выносятся или накапливаются продукты выветривания, развивается почвенно-растительный покров, определяется уровень влажности склоновых грунтов;
  • климат. Оказывает принципиальное влияние на развитие различных природных процессов. С увеличением высоты меняется атмосферное давление, распределение солнечной радиации, температура и влажность приземного слоя воздуха, животный и растительный мир;
  • экспозиция поверхности относительно потока поступающей солнечной энергии, движения воздушных масс и т.п. Влияет на распределение тепла, влаги, развитие почвенного покрова и т.д. На солнечной стороне гор высотные пояса, как правило, расположены ниже, чем на теневой.

Рассмотрим своеобразие вертикальной стратификации температур воздуха в горных системах.

Нагревание атмосферы в горах происходит, главным образом, путем передачи тепла от нагретой поверхности Земли за счет теплопроводности и лучеиспускания [6]. Чем меньше прозрачность атмосферы, например, при большом количестве водяных паров или углекислого газа в ней, тем больше она задерживает тепло, испускаемое земной поверхностью, и тем значительнее нагревается от дневной поверхности.

Действительно, воздух, соприкасающийся с земной поверхностью, нагреваясь, расширяется, делается менее плотным и поднимается вверх, а более плотный и холодный воздух опускается вниз. В результате такой циркуляции можно было бы ожидать, что вверху и внизу атмосфера будет иметь одинаковую температуру или она будет повышаться с высотой. На самом же деле метеорологические наблюдения показывают, что температура в общем понижается с высотой, но это явление характерно для свободной атмосферы, а в горных районах картина происходящего гораздо сложнее.

Впервые подобные наблюдения производились на Эйфелевой башне в Париже, которая доступна воздействию более или менее свободного воздуха, причем термометры были установлены так, чтобы прямая солнечная энергия непосредственно на них не попадала [6]. Они были установлены на высотах 2 м, 123 м, 197 м, 302 м. Результаты наблюдений показали, что днем в нижних слоях атмосферы постоянно теплее, чем вверху, причем летом, когда поверхность и нижние слои атмосферы сильно нагреты, уменьшение температуры с поднятием на каждые 100 м составляет более 1°С.

Ночью, как показали наблюдения на Эйфелевой башне, внизу над поверхностью земли воздух холоднее, чем в верхних слоях. Такое распределение температуры носит название нижней инверсии температуры и объясняется тем, что поверхность за ночь излучает очень много теплоты и потому сильно охлаждается [6]. Это охлаждение передается нижним слоям воздуха, которые становятся более плотными и стекают вниз, стремясь заполнить углубления. Поэтому-то в депрессиях гористых местностей зимой бывает очень холодно, а на склонах гор несколько теплее.

В горах и на плоскогорьях при изменении температуры воздуха с высотой имеют значение разные факторы, например, экспозиция склона горы и особенности распределения снежного покрова. В общем, это тема специального фундаментального исследования, но в целом и для гор можно принять понижение температуры на каждые 100 м поднятия равным 0,5°С в среднем за год, причем летом и весной падение температуры происходит быстрее, зимой и осенью медленнее [6]. Таким образом, общая тенденция изменения температур воздуха с высотой свидетельствует об отчетливом возрастании суровости природных условий в этом направлении.

 

Азональные мерзлые породы высокогорья Африки

В качестве примера азонального развития ММП приведем факт формирования их очагов в совершенно неблагоприятных для этого условиях Экваториальной Африки, в привершинных частях высочайших вершин систем Килиманджаро и Кения, находящихся в центральной Африке и превышающих высоту 5000 м. Это пики Ухуру и Мавензи системы Килиманджаро (Восточно-Африканские плоскогорье) и Шира системы Кения. Фрагменты ледников и ММП фиксировались еще на нескольких менее известных горах высотой более пяти километров – это вершины Кеня, Мавенци, Стенли и Маргерита.

Само их существование совершенно противоречит закону широтной зональности, согласно которому развитие ММП возможно лишь в высоких широтах, но полностью подтверждает закон высотной поясности об увеличении суровости природных условий с ростом высоты местности.

Белоснежная верхушка Килиманджаро, возвышающаяся над саванной, как и сама система в целом, является символом государства Танзания (рис.1). Возможно, именно поэтому местное население дало ей такое название – Килиманджаро, что в переводе с языка суахили означает «сверкающая гора» [3]. Ее высота 5895 м, а диаметр основания — 60 км. Очертания ее представляют собой покатые склоны, поднимающиеся к продолговатой, плоской вершине, являющейся гигантской 2-х километровой кальдерой – обширной котловиной, замещающей пик вулкана (рис.2). Система Килиманджаро настолько огромна, что формирует свой особый климат с большим количеством влаги, приносимой местными ветрами и сбрасываемыми в виде дождя или снега на склоны [3]. Хорошее увлажнение почвы способствует разнообразию растительного мира, поэтому флора на Килиманджаро гораздо богаче, чем на окружающей ее равнине. В нижней части горы растут тропические растения (в частности, кукуруза, кофе), дальше, до высоты примерно 3 000 м, гору покрывают джунгли, еще выше – лишайники и мхи, перекрытые вблизи вершины снегом и льдом.

 

Первое упоминание об заснеженных африканских горах относится ко II веку н.э., они были обозначены на географической карте Птолемея. Впервые описали Килиманджаро китайские моряки, оказавшиеся у африканского побережья, рассказавшие о белом пике, возвышающемся из глубины материка. Однако средневековые воспоминания о снежной горе долгое время воспринимались соотечественниками первопроходцев как вымысел – никто не мог поверить в то, что практически на экваторе (3 градуса южной широты) может находиться ледяной пик. Лишь в XIX веке, после экспедиции европейцев в 1889 г., его обозначили на географических картах. Но датой открытия Килиманджаро считается 11 мая 1848 г., а первооткрывателем – немецкий пастор Иоханес Ребман. В 1861 г. покорена высота 2 500 м, в 1862 достигнута отметка 4 200 м, в 1883, 1884 и 1887 гг. – высота 5270 м. Все эти восхождения совершил венгерский графо Самуэль Телеки [2]. 5 октября 1889 г. немецкий путешественник Ганс Мейер вместе с австрийским альпинистом Людвигом Пуртшеллером впервые достигли вершины. Гора Мавензи была покорена только в 1912 г. немцами Охлером и Клуте.

 

Абсолютный рекорд по скоростному подъёму на Килиманджаро и спуска с неё принадлежит швейцарцу Карлу Иглоффу – 6 часов 42 минуты 24 секунды и установлен в 2014 году по маршруту к вершине Умбве.

У Килиманджаро не было документированных извержений, но местные легенды говорят о вероятной вулканической активности 150 – 200 тысяч лет назад. В 2003 году учёные по геофизическим данным пришли к выводу, что расплавленная лава находилась на глубине всего 400 метров под кратером главной вершины Кибо. Пока не прогнозируется другой активности, кроме происходящих сейчас выбросов газа, но существуют опасения, что фрагменты жерла вулкана могут обрушиться, что приведёт к крупному извержению. Несколько обвалов и сдвигов грунта уже происходили на Кибо в прошлом, в результате одного из них образовалась так называемая «западная брешь» [3].

В 1961 г. после того как Танзания стала независимой страной, территория вблизи горы Килиманджаро была объявлена национальным парком, площадью 7500 кв. км. Национальный парк Килиманджаро с 1987 г. входит в список ЮНЕСКО. Вообще, Килиманджаро – система, образовавшаяся из трех отдельных вулканов. За долгие годы многочисленных извержений они как бы соединились в единое образование, но его отдельные части различимы и сейчас. Наиболее старый вулкан Шира – это западная часть основной системы. По мнению ученых, изначально он был значительно выше, но затем обрушился в результате особо сильного извержения, и теперь его высота составляет 3810 м. Моложе вулкан Мавензи, прилегающий к основанию с востока и сейчас представляющий собой альпинотипный пик высотой 5334 м. Современный облик Килиманджаро завершает самый молодой и высокий вулкан – Кибо, придающий вершине характерную плоскую форму с многолетними льдами и снежниками.

С каждым годом размер снежно-ледовой массы уменьшается (рис.3). Ряд специалистов считают причиной этого процесса разогрев слагающих вулкан толщ горных пород в результате продолжающейся эндогенной деятельности. По мнению других виновато глобальное потепление климата [7]. Как бы то ни было, все они признают, что снежная шапка Килиманджаро стала гораздо меньше, чем это было в прошлом веке, и не исключают, что лет через 200 она совсем исчезнет.

 

По мнению специалистов, шапка горы Килиманджаро сокращается примерно с 1850 года из-за естественных потепления и уменьшения количества осадков за этот период на 150 мм. Эти тенденции значительно ускорились в ХХ веке. Считается, что аналогичное нынешнему быстрое и почти полное таяние ледника на Килиманджаро происходило 4 000 лет назад во время долгой 300-летней засухи. В настоящее время установлено [6], что среднесуточная температура воздуха в течение последних тридцати лет на горе Лиамунгу, на высоте 1230 м на южном склоне, увеличилась на 3°C. При этом, температура на высоте, где находятся ледники, постоянно остается ниже 0°C (рис.4). Гляциологи Георг Казер из Университета Инсбрука и Филипп Моте из Университета Вашингтона показали, что резкое сокращение ледника происходит в основном за счет снижения количества осадков, связанного с обезлесением, приводящим к снижению плотности растительного покрова и снижению влажности атмосферы. Закономерность между уменьшением ледяного покрова и темпами потери лесов была особенно заметна в начале XX века. Другое явление, которое вызывает сокращение ледников – поглощение тепла темными вулканическими породами и его распределение в коренной основе ледников. Они тают, становятся неустойчивыми и разрушаются, увеличивая площадь поверхности, подверженной воздействию солнечного излучения.

 

В последнее время ледовая шапка Килиманджаро ограничивается вершиной Кибо и в 2003 году она имела общую площадь 2 кв. км. (рис.5).

Анализ тенденций межгодовой изменчивости размеров этого явления выглядит следующим образом [6]:

  • в 1912 году – 12,1 кв. км,
  • в 1953 году – 6,7 кв. км,
  • в 1976 году – 4,2 кв. км,
  • в 1996 году – 3,3 кв. км.

 

Таким образом, в течение XX века ледяная шапка Килиманджаро потеряла 82% своей площади и, в среднем между 1962 и 2000 годами, 17 метров мощности. Она становится все более разреженной и может полностью исчезнуть при сохранении прежних тенденций, по оценкам экспертов NASA, палеоклиматологов Лонни Томпсона, профессора университета Огайо или к 2040 году согласно расчетам научной группы из австрийского университета Инсбрука, или до 2050 года, по выкладкам Калифорнийской академии наук.

Снежная шапка, покрывавшая вершину горы 11 000 лет, быстро тает и уже в 2002 г. многие эксперты предсказывали полное исчезновение ледника в течение 15 лет. В марте 2005 г. появилось сообщение, что пик практически полностью освободился ото льда в связи не столько с изменением температуры воздуха, сколько с сокращением количества твердых осадков. По-видимому, сведение лесов в последнее столетие серьёзно уменьшило количество водяных паров, достигающих вершины Килиманджаро и выпадающих там в виде снега.Особо следует отметить, что определенную, хотя и не оцененную количественно, роль в сокращении ледяных покровов массива, играет прогрев скальных пород за счет непрекращающейся вулканической деятельности. Подобное сочетание холодных и горячих «стихий» – большая редкость и наиболее известно на Камчатке. Оно приводит к формированию крайне пестрого температурного поля горных пород, когда в природе соседствуют ограниченные горизонты высокотемпературных вод – термов, и мощные толщи ММП. Подобное сочетание серьезно усложняет освоение, как это происходило при проходке пятнадцатикилометрового Северо-Муйского туннеля в горной части БАМ, продолжавшейся около 25 лет.

На границе ледяных масс и перекрытых ими скальных пород активно происходят процессы гляциально-нивальной экзарации с формированием характерных уступов (рис.6).

 

Вода от таяния льда питает в данном районе две крупные реки, при этом до 90% обильных осадков задерживаются и испаряются лесом. Исчезновение ледников, в отличии от Кении, не должно непосредственно влиять на местный гидрологический режим. Это в последние сорок лет отличает процесс обезлесивания и деятельности человека в результате четырёхкратного увеличения водозаборов на орошение лесов Килиманджаро, получающих 1,6 млн кубических метров воды в год, лишь 5% из которой поступает в виде осадков. Две трети из них возвращаются в атмосферу в результате испарения. Леса здесь играют тройную роль резервуара: удерживают воду в почве, в биомассе и в воздухе. С 1976 года количество осадков снижается в среднем на 20 миллионов кубических метров в год [7].

Одной из наиболее высоких горных систем Африки является Кемния, вторая по высоте после Килиманджаро. Высочайшими пиками системы (рис.7) являются Батиан (5199 м), Нелион (5188 м) и Пойнт-Ленана (4985 м), находящиеся в центральной части государства Кения немного южнее экватора, в 150 км к северо-востоку от его столицы Найроби.

 

Система Кения является стратовулканом, возникшим около 3 млн лет назад после формирования Восточно-Африканского рифта [2]. За многие тысячи лет ее вершина в связи с суровыми природными условиями покрылась ледовой шапкой, в результате чего поверхность и склоны подверглись активной эрозии с формированием множества ложбин и долин, расходящихся от центра. Сейчас известны 11 разрозненных ледников, являющихся, для большой части Кении, основным источником питьевой воды.

В ледниковый период за счет мощной снеговой шапки высота Кении достигала 7000 метров, хотя нижние склоны всегда оставались свободными ото льда. На северо-восточной стороне сохранилось множество вулканических кратеров, свидетельствующих о его былой активности.

Первым европейцем, открывшим 3 декабря 1849 году вулкан, был немецкий миссионер доктор Иоганн Людвиг Крапф, увидевший гору со стороны Китуи – города, расположенного в 160 км от горы. Он же годом ранее открыл Килиманджаро [5].

Местные жители из племени эмбу сообщили доктору Крапфу, что они не доходили до вершины горы из-за сильного холода и белого вещества, катящегося с горы с большим шумом. В связи с этим он предположил о существовании на горе ледников. Эти данные подтверждали жители из племени кикуйю. Крапф также отмечал, что реки, текущие с горы Кения и других гор системы, имеют постоянный сток в отличие от других африканских рек, которые наполнялись лишь в сезон дождей и пересыхали в сухой период года. Так как течение рек не прекращалось даже в самый засушливый период, Крапф считал, что на горе должен быть источник воды и предполагал, что именно там может располагаться исток Белого Нила.

1851 году Крапф вернулся в Китуи и приблизился на 65 км ближе к горе, однако не увидел её снова. В 1877 году в окрестностях Китуи был исследователь Гильдербрандт, но он также не видел гору, поэтому научная общественность скептически отнеслась к отчётам Крапфа о наличии снежной «шапки» в такой близости от экватора.

Существование системы Кения подтвердилось в 1883 году, в 1887 году она была впервые исследована экспедицией, организованной Самюэлем Телеки и Людвигом фон Хёнелем, достигшими высоты 4350 м с южной стороны горы. По итогам экспедиции они посчитали, что открыли кратер вулкана. В 1892 году Телеки и фон Хёнель вернулись к восточным склонам горы, но не смогли совершить восхождение из-за густого леса.

Лишь в 1893 году экспедиция, ведомая британским геологом Джоном Уолтером Грегори, совершила восхождение до ледников горы Кения. Маршрут экспедиции проходил от озера Баринго, в итоге они достигли высоты 4730 м и провели несколько часов на леднике Льюиса. По возвращении в Британию Грегори издал подробный отчёт.

В 1894 и 1896 годах экспедиции на гору организовал немецкий физик Георг Колб, который впервые достиг зарослей с ее восточной стороны. Однако дальнейшее изучение горы стало возможно лишь после того, как в 1899 году была проведена железная дорога до Найроби. Тем самым наиболее удобный доступ к горе открылся со стороны Момбасы с побережья Индийского океана. Наконец, в 1899 году Кения была покорена группой, ведомой англичанином Хэлфордом Маккиндером.

Впоследствии оледенение изучалось многочисленными исследователями: гляциологами, климатологами и др. [2]. Установлено, что от подножия вулкана до его вершины развиты 8 живописных природных зон, в которых зафиксированы эндемичные животные и растения (рис.8). Так, на высоте 2000 м здесь произрастают кедровые леса с примесью оливковых деревьев, разнообразными папоротниками, лианами и мхами, на 2500 м – заросли гигантского древовидного бамбука высотой до 12 м. На высоте 3200 м растительность заметно беднеет и начинается национальный парк горы Кения площадью 492 кв. км, созданный в 1949 году в связи с природным разнообразием вулкана и с целью защиты его геосистем. В 1997 году гора вошла в список объектов Всемирного наследия ЮНЕСКО.

 

Как обычно, нахождение горной системы вблизи экватора обусловливает сложную структуру высотной поясности с разнообразной растительностью, варьирующей в зависимости от высоты и экспозиции местности. Особенно важное значение для растительности приобретают низкие температуры воздуха, свойственные районам, превышающим 3 000 м. Высота деревьев уменьшается, а их стволы обрастают лишайниками и мхами. Пустоши на высотах от 3000 м до 3500м покрыты кустарниками [4].

Нижний альпийский пояс и пояс горных тундр (3400 – 3800 м) характеризуются высокой влажностью и тонким слоем гумуса. Преобладают травянистые растения, осока. Выше 3500 м лежит афро-альпийская зона - болотистая местность, покрытая травами.

Более разнообразна в плане видового состава альпийская зона (3800 – 4500 м), где развито множество необычных растений, в том числе огромные лобелии. На высоте 4500 м растительность исчезает, хотя отдельные виды можно обнаружить на высотах до 5000 м над уровнем моря.

Особое значение имеет тот факт, что 11 разрозненных ледников на вершине вулкана имеют площадь 0,7 кв. км и являются одним из главных источников питьевой воды для кенийцев. Поэтому сохранность этих природных кладовых влаги – важнейшее условие полноценной жизнедеятельности растительного и животного мира, а оценка тенденций и причин их динамики – важнейшая прикладная проблема. К сожалению, крайне слабая изученность проблемы пока не позволяет количественно оценить темпы очевидного сокращения площади ледников, очевидно прослеживающееся при сопоставлении результатов исследований конца XIX столетия и последних лет. Судя по довольно слабо аргументированным прогнозам, а точнее предположениям, дальнейшее сокращение ледников в ближайшие 30 лет может привести к их полному исчезновению, что станет причиной экологической катастрофы.

Особо следует отметить, что процесс сокращения горных ледников связан не только с повышением температур приземного воздуха, но и с вариациями его влажности. Зависимость эта весьма сложна, связана с региональными природными особенностями, в том числе циркуляцией атмосферы. Так, географическое расположение Кении почти на самом экваторе обуславливает резкий переход от сухой экспозиции на одной стороне горы к обледенелой на другой (рис.9). В короткое межсезонье обледенение переходит на обратную сторону, а та, с которой оно уходит, становится вполне доступной.

 

В целом, состояние ледников высочайших вершин Экваториальной Африки является самостоятельной проблемой гляциологии, изучение которой требует проведения специальных исследований, включающих метеорологические наблюдения, бурение льда и подстилающих пород, а также различных видов моделирования.

 

Заключение

Установлено, что наряду с закономерным изменением природных условий в соответствии с законами широтной зональности, высотной поясности и меридиональной секторности, возможно их сочетание, позволяющее сформироваться очагам многолетнего промерзания горных пород в, казалось бы, совершенно для этого явления неподходящих районах (Кавказ, Крым, Африка), приуроченных к двум гипсометрическим уровням – нижнему и верхнему. К нижнему относятся пещеры Северного Кавказа и Южного Крыма, а к верхнему уровню – высочайшие вершины Экваториальной Африки.

Судя по имеющимся материалам, количественная информация именно геокриологического характера для районов развития аномальной мерзлоты практически отсутствует, а все соображения связывают ее развитие с имеющимся современным поверхностным и подземным оледенением. Но даже при отсутствии детальных геотермических данных на границе льда и вмещающих горных пород осмелимся высказать следующие предположения

Для очагов многолетнего промерзания горных пород нижнего гипсометрического уровня, приуроченных к карстовым пещерам Кавказа и Горного Крыма, в приконтактной со льдом толще вероятно развитие отрицательно температурных зон мощностью в несколько метров, редко в первые десятки метров. Температура пород в подобных местах может колебаться в интервале от 0 до -1,0°С и можно предположить развитие криогенных процессов морозного выветривания, а также склоновых и деструктивной направленности. Аналогичные результаты были получены сотрудником Института мерзлотоведения СО АН СССР В.Е.Дмитриевым в 70-е годы прошлого века при изучении пещерных льдов хр. Кузнецкий Алатау. Так же слабо изученными являются современное оледенение и обусловленное им многолетнее промерзание горных пород в наиболее высоких горах Экваториальной Африки.

Выше были приведены количественные материалы, однозначно свидетельствующие об очевидной тенденции сокращения размеров существующих в этих районах ледяных массивов. Явление это специалисты связывают как с «пресловутым» потеплением климата, так и с отчетливым в последнее время уменьшением количества жидких и твердых осадков. Ранее эту тенденцию для ряда горных систем (Памир, Тянь-Шань, Алтай) охарактеризовал известный гляциолог и мерзлотовед А.П.Горбунов из Института мерзлотоведения СО РАН.

Сотрудники этого же института В.Н.Макаров и Н.Ф.Федосеев в конце ХХ века провели исследования высокогорного месторождения золота Кумтор, расположенного в восточной части Срединного Тянь-Шаня на высоте свыше 4000 метров над уровнем моря, в зоне вечной мерзлоты Иссык-Кульской области в 350 км от столицы Киргизии – Бишкека. Установлено [11,14], что рудная зона месторождения перекрывается несколькими ледниками: Лысый, Боорду, Давыдова и др., средняя мощность льда вблизи фирновой линии достигала 120 – 140 м. Непосредственными наблюдениями зафиксирована мощность перекрытых льдом ММП от 110 до 270 м и температура ММП, изменяющаяся на подошве слоя годовых колебаний (8 – 15 м), от -1,6 до -6,5°С при геотермическом градиенте 0,5-3,0°/100 м.

Разумеется, природные условия привершинной части Килиманджаро несопоставимо мягче района месторождения Кумтор, но и там можно предположить островной характер развития ММП мощностью в несколько десятков, а местами до сотни метров и температурой пород на подошве слоя годовых колебаний около -1,0°С. Активно протекают и хорошо прослеживаются на поверхности гляциально-нивальные и криогенные процессы: ледниковая денудация (экзарация) и аккумуляция, морозное выветривание и сортировка, подземное льдообразование и т.д.

Все приведенные материалы должны быть учтены при предстоящем освоении высокогорья Африки, особенно на стадиях изысканий и проектирования дорог, подъемников, ЛЭП и жилых помещений.

 

Список литературы
1. Берг Л. С. Докучаев как географ // Почвоведение. 1939. № 2. С. 14-19.
2. Вулканы Африки. Электронный ресурс. Источник: http://vulkania.ru. Дата обращения: 15.05.2017 г.
3. Вулкан Килиманджаро. Электронный ресурс. Источник: http://udivitelno.com. Дата обращения: 23.06.2017 г.
4. Гвоздецкий Н. А. В. Л. Комаров. — М.: Географгиз, 1953. — 48 с.
5. Гора Кения. Электронный ресурс. Источник: http://africa-mountains.ru. Дата обращения: 08.09.2017 г.
6. Горный климат. Электронный ресурс. Источник: Википедия. Дата обращения: 10.09.2017 г.
7. Григорьев А. А., Будыко М. И. О периодическом законе географической зональности // Докл. АН СССР. 1956. Т. 110, № 1. С. 129—132.
8. Григорьев А. А. Опыт аналитической характеристики состава и строения физико-географической оболочки земного шара - М.: 1997 - 687с.
9. Калесник С. В. Общие географические закономерности Земли. - М.: 1970- 485с.
10. Килиманджаро Википедия. Электронный ресурс. Источник: https://ru.wikipedia.org. Дата обращения: 20.06.2017 г.
11. Макаров В.Н. Эколого-геохимическая обстановка в районе месторождения Кумтор (Центральный Тянь-Шань). – Мат. III-ей Международной научной конференции «Современные проблемы геоэкологии горных территорий», Горно-Алтайск, 2 — 4 октября 2008 г. - Горно-Алтайск: ГАГУ, 2008. – С. 87-91.
12. Мурзаев Э. М. Лев Семёнович Берг (1876—1950). // Серия: Научно-биографическая литература. — М.: Наука, 1983. — 176 с.
13. Рябчиков А. М. Структура и динамика геосферы, её естественное развитие и изменение человеком. -М.: 2001.- 564с.
14. Makarov V.N.. The geochemical phenomenon - local geochemical fields in а glacier. –Environmental Research in the Arctic 2000, Memoirs of National Institute of Polar Research. Special Issue, No.54, Tokyo, Japan. 2001, p.271-278.

Отправить сообщение, заявку, вопрос

Отправить заявку на посещение мероприятия

Отправить заявку на участие как экспонент

Запросить консультацию специалистов по данному техническому решению