Михаленко В.Н. Глубинное строение ледников тропических и умеренных широт

Оглавление

Contents

Введение

Особенностью современного этапа развития климата является глобальное потепление, на фоне которого резко участились аномалии погоды и связанные с ними природные катастрофы. Многие исследователи видят причину таких изменений в антропогенном воздействии на климат в результате возрастающей эмиссии парниковых газов. Однако существуют и естественные климатические вариации, которые были весьма значительными в истории Земли. Реконструкции климатов прошлого основаны на изучении геологических отложений, годичных колец деревьев, исторических хроник и ледниковых кернов. Идея использовать для этой цели глубинное строение ледников возникла в 40-х гг. XX в., но технически это стало возможным только с развитием глубокого кернового бурения ледников. Первый керн льда от поверхности до ложа был получен только в 1966 г. на станции Кемп Сечури в Гренландии. Благодаря быстрому развитию техники и технологии глубокого кернового бурения ледников и применению аналитических методов при исследовании кернов льда в последние годы был достигнут значительный прогресс в области изучения палеоклимата, главным образом в результате работ в Антарктиде и Гренландии. Возможность использования ледниковых кернов из более низких широт в качестве палеоиндикатора поначалу вызывала большие сомнения из-за большого количества талых вод, нивелирующих в фирновой толще стратиграфические и изотопно-геохимические различия. Однако исследования последних десятилетий показали, что методы исследования глубинного строения ледников, разработанные в полярных районах, могут применяться также в тропических и умеренных областях с учетом высокогорной специфики.

В книге рассмотрены методические аспекты исследования глубинного строения ледников и особенности его климатической интерпретации применительно к высокогорным условиям. Временные рамки исследования определяются возрастом льда в придонных слоях ледников. В отличие от полярных ледниковых покровов, где он насчитывает сотни тысяч лет, горные ледники редко содержат информацию, выходящую за пределы голоцена. Поэтому в работе наиболее детально рассмотрен голоцен, хотя по отдельным ледникам, имеющим более древний возраст, реконструируются изменения климата и ход дегляциации в конце позднего плейстоцена. Верхним хронологическим рубежом данного исследования служит конец XX в.; в ледниковых кернах этот этап выявляется по признакам современного потепления климата. Автор не пользуется номенклатурой, принятой в палеогеографии для разных отрезков голоцена, поскольку она до сих пор не унифицирована для всех регионов. Для целей корреляции разрезов разных ледников в работе используется календарный возраст их элементов, к этому возрасту приведены и все радиоуглеродные датировки.

В основе работы лежат полевые исследования автора 1980-2000-х гг. в различных горно-ледниковых районах (Кавказ, Тянь-Шань, Анды, Кунь-Лунь, Тибет, Гималаи, Африка), а также многочисленные опубликованные данные. Разные аспекты исследования глубинных разрезов ледников в работе изложены с неодинаковой степенью детальности. Большое внимание уделено стратиграфическому строению разрезов: этот источник палеоклиматической информации, составляющий основу для понимания происходящих в ледниках процессов, до настоящего времени использовался слабо, что можно объяснить сложностью формализации стратиграфических описаний. Несколько меньшее место уделено палеоклиматической интерпретации глубинного строения горных ледников. Первая глава посвящена общим принципам и методам исследования глубинного строения ледников. В ней рассмотрены основные принципы стратиграфии и их применимость в гляциологии, а также методы годичного стратифицирования и датирования ледниковых разрезов. Во второй главе освещаются вопросы палеоклиматической интерпретации ледниковых кернов. В третьей главе приводятся характеристики глубинных разрезов горных ледников и показано, как меняется их стратиграфия в зависимости от условий льдообразования. Здесь же рассмотрены различные аспекты глубинного строения, в частности визуальное и изотопно-геохимическое стратифицирование льда и его стратифицирование по включениям минерального и биологического материала. Материал третьей главы разделен по географическому принципу. Наконец, заключительная глава посвящена климатическим изменениям, анализируемым на основе результатов исследований глубинного строения ледников. В ней рассмотрены такие крупные климатические события, как окончание ледникового периода и переход к голоцену, ранний и средний голоцен, похолодание античного времени, средневековое потепление, малый ледниковый период и современная климатическая эпоха.

Работа выполнена в Институте географии РАН. Автор благодарен В. М. Котлякову, который стал редактором книги, а также ряду коллег, советами и помощью которых он пользовался, – С. М. Архипову, В. Н. Голубеву, В. С. Загороднову, М. Б. Дюргерову, М. Г. Гросвальду, О. Н. Соломиной, М. Г. Кунаховичу, Ю. Я. Мачерету, Я. Д. Муравьеву и В. В. Поповнину. Особая благодарность адресуется Л. Г. Томпсону (Университет штата Огайо), в тесном сотрудничестве с которым было выполнено большинство исследований. Работы по этой проблеме проводились при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты 04-05-64644, 07-05-00410), Программы N13 Президиума РАН, Международного научно-технического центра (гранты KR-334, 2947).