Тайны Севера: геометрические структуры в тундре
Тайны Севера: геометрические структуры в тундре
Красота севера не яркая, не броская, но берёт грандиозностью. Масштабом. Тундра - это открытое пространство, лишь на пределе зрения ограниченное грядами сизых холмов, но не однообразное, как пустыня или степь, а расцвеченное голубыми осколками озёр, серым - это камень, - бесконечными оттенками зелёного и красного, которые дают травы, лишайники и мхи. Но - самое большое видится только на расстоянии. В частности, полигональные тундры, представляющие собой лабиринт валов, разделяющих прямоугольные озерца, производят впечатление лишь с высоты полёта местных авиалиний. Сильное впечатление...

Логично предположить, что кто-то видит в полигональных тундрах, отнюдь не являющихся редкостью на основах и побережье Северного Ледовитого океана, следы хозяйственной деятельности высокоразвитой цивилизации. Допустим, Гиперборейской. Ибо немыслимо, чтобы природа сама по себе создала нечто столь правильное. Так что, первым заданием читателю станет тщательное рассмотрение картинки. Напряженное и вдумчивое до способности заметить очевидное: и близко ничего там правильного нет. Как и в «пирамидах» созданных природой благодаря эффекту геологической отдельности не бывает двух одинаковых блоков.


Ячейки полигональной тундры так похожи на рисовые делянки не потому что их форма геометрически совершенна, а потому что и делянки строились людьми без единого плана и не одинаковы по размеру и форме… И, кстати, чтобы два раза не ходить, на картинке нужно заметить ещё одну важную деталь. Валы — двойные, и будто бы разделяются вдоль идущим по гребню углублением. Это потом пригодится.

Так что же представляет собой и как образуется полигональная тундра? Зайти здесь придётся издалека, с вопроса образования вечной мерзлоты, порождением которой такой вид ландшафта является.


Вечная мерзлота — это просто. Механизм и причины её возникновения хорошо видны на карте России. Если это карта среднегодовых температур. На половине территории страны они крепко ниже нуля. Планета выделяет тепло, так что температура пород увеличивается на 1 градус каждые 50 метров в глубину, но с поверхности грунт остужается зимой и нагревается летом. Так глубоко, как успевает. И при среднегодовой температуре воздуха ниже -4 градусов образуется слой, в котором температура всегда отрицательна, и грунтовые воды замерзают. Легко подсчитать, что при среднегодовых -20 нижняя граница вечной мерзлоты будет находиться на глубине 1000 метров. Что, кстати, и наблюдается в некоторых районах Якутии.

Интересна, однако, граница верхняя. Само собой, зимой она оказывается на уровне «ноль», если речь не о пойме реки, несущей воды с юга, или не о болоте, в котором происходит тепловыделение. Коротким же северным летом верхний слой почвы оттаивает. Но не глубоко, так как если на глубине 1000 метров мерзлота, скорее всего, окажется чисто «расчётной» — там гранит и грунтовых вод нет, — то в верхнем слое грунтовых вод очень много. Лёд непроницаем для воды. Так что, талые и дождевые воды, впитываясь в почву, быстро попадают в ловушку и замерзают. Накапливаются. Под серо-красно-зелёной поверхностью тундры образуются и растут, вспучивая грунт, линзы почти чистого льда. В некоторых случаях, такие линзы превращаются в холмы, но к «полигональным» эффектам это отношения не имеет. Просто, требовалось описать механику процессов.


К образованию полигональных тундр, внезапно, имеют отношение пустыни. А именно, полигональная трещиноватость, возникающая при высыхании и изменении объёма верхнего слоя грунта. Трещиноватость стремится к геометрической правильности, — насколько это позволяют равномерность слоя, скорости высыхания и состава глины, — так как при однообразной квадратной или шестиугольной форме ячеек протяжённость трещин, а значит и проделанная работа, окажутся минимальными.

Аналогичные процессы, но связанные не с испарением воды, а с таянием льда, при котором объём также убывает, происходят и в тундре. Причём, в самых разных масштабах. Где-то разделённые трещинами ячейки малы, а где-то достигают размера футбольных полей, перемежающихся с заполненными водой оврагами. Так образуется видимый на картинке изрезанный ландшафт — ещё не полигональная тундра, а то, чему через несколько столетий предстоит в полигональной тундрой стать.


Дальше всё просто. В оврагах скапливается вода, которая летом, подтапливая мерзлоту, проникает глубже и глубже, а зимой, замерзая, расширяется. Но воды, собственно, не так уж и много, — вопреки впечатлению, тундра — очень засушливое (если иметь в виду ежегодное количество осадков) место. То есть, по мере углубления рва, воды уже не хватает, чтобы наполнить его до краёв. Ручей «проваливается», и процесс становится скрытым: в трещине растёт ледовый клин, который, расширяясь каждую зиму, выталкивает землю вверх. Ледовый клин имеет форму залегающей в трещинах сети, но по эффекту действия полностью аналогичен ледяной линзе. То есть, работает, как холодильник, защищённый от солнечных лучей, изолированный от воздуха, даже летом сохраняющий температуру десять и более градусов ниже нуля и, как следствие, не тающий при контакте с грунтовой водой, а замораживающий её.

Клин растёт, выталкивая над собой вал. А то самое продольное углубление на гребне — это след трещины, в которой ледяной клин образовался.

Что же касается озёр в ячейках, то они образуются на следующем этапе, когда валы уже высоки и полигональная тундра превращается в ловушку для воды. Озёрца часто заболочены, не всегда промерзают зимой до дна и выполняют в общей системе функции нагревателей. То есть, подтапливая мерзлоту под собой, углубляются и, одновременно, высвобождают новую воду, которая может войти в состав окружающей озеро подземной ледяной стены.


Любопытно, что в этом состязании рано или поздно побеждает тепло. Полигональная тундра может (судя по возрасту наиболее древних участков) существовать 5-6 тысяч лет. Наиболее эффектно выглядят именно старые, умирающие полигональные тундры. Почти полностью затопленные. Когда воды становится слишком много, процесс роста клиньев обращается вспять. Озёра растапливают стены ледяных чаш и либо стекают ручьями в реки, либо превращаются в болото.

Источник: "Цитадель адеквата"
Опубликовано 09 января 2022 Комментариев 0 | Прочтений 1643

Ещё по теме...
Добавить комментарий