Льодовики повинні служити людству
З кожним роком люди все глибше проникають у таємниці природи та все більше підкоряють її собі. Нині Землі залишилося зовсім небагато просторів, не освоєних людиною. І серед них перше місце посідають льодовики. Адже вони покривають близько 10% усієї поверхні суші і, безумовно, мають стати ареною господарської діяльності людини.
Будь-яка галузь народного господарства неминуче пов'язані з використанням води. Зі зростанням промисловості та сільського господарства води потрібно все більше. Її безперервному використанню допомагає споконвічний кругообіг води на Землі. Вода, випаровуючись з великої поверхні океанів, потрапляє в повітряні маси, які розносять її по всіх материках. Тут вона випадає на землю у вигляді дощу або снігу, утворює струмки, які зливаються і дають початок річкам. Річки виносять воду в океан, коло замикається. Льодовики у цьому кругообігу займають особливе місце. Вони є природними грандіозними сховищами прісної води. Спад, що випадає на їх поверхню, на деякий час консервується. Але щоліта льодовик віддає частину своєї вологи: з-під його язика витікає струмок, який у теплі дні перетворюється на бурхливий потік.
Грандіозні сховища прісної води
У багатьох районах земної кулі великі гірські хребти увінчані сяючими льодовиковими шапками, сусідять із посушливими областями, розташованими біля підніжжя гір. Безліч річок, що весело дзюрчать у міжгірських долинах, при виході на рівнину швидко вичерпуються; лише окремі великі річки знаходять сили подолати сотні кілометрів шляху вздовж сухих піщаних берегів. У нашій країні подібним районом є Середня Азія. Все життя людей тут пов'язане із річковою водою. Більше третини води в ці річки надходить із льодовиків. Але деякі особливо посушливі роки цього виявляється недостатньо. А тим часомльодовики віддають річкам лише невелику частину свого багатства.
Тільки в горах Середньої Азії (тобто в Тянь-Шані та Паміро-Алтаї) обсяг льодовиків перевищує 2000 км2. Яка велика ця цифра, легко зрозуміти, якщо врахувати, що всього на земній кулі на потреби зрошення люди використовують не більше 1000 км3 води на рік. Як змусити льодовики віддати хоча б частину цієї води річкам? Насамперед, потрібно посилити їхнє танення. Змінити кількість тепла, що приходить від Сонця, ми не в силах, але ми можемо змусити льодовики розумніше використовувати це тепло. Якщо льодовик «забруднити», покрити його поверхню тонким шаром темного матеріалу, сніг і лід під ним почнуть танути швидше, тому що в їхню товщу потраплятиме значно більше тепла.
На цю особливість снігу люди звернули увагу дуже давно. Варто було покласти на сніг якийсь темний предмет, як уже за кілька годин промені сонця «опускали» його всередину снігового покриву. Під час походів Олександра Македонського його загони потрапили до гірських районів Паміру, і тут прибульців вразив спосіб, за допомогою якого селяни прискорювали навесні танення снігу на полях: вони посипали їх золою чи темною землею. Такий самий спосіб застосовували ще у XVIII ст. селяни в альпійських долинах: посипаючи сніг дрібною землею, вони вимагали можливість розпочати обробку полів на 2—3 тижні раніше звичайних термінів.
Однак застосувати ці способи великих просторах льодовиків досить важко. Адже для цього потрібно на висоту від 3500 до 4500 м підняти багато тонн якогось темного порошку і рівномірно розкидати його на площі кілька квадратних кілометрів. При цьому треба створити дуже тонкий чорний шар. Як тільки він стане занадто товстим, це темне покривало виявиться для льодовика бронею, під якою танення льоду різко сповільниться. Радянський вчений проф.Г. А. Авсюк у 1950—1952 pp. поставив перші досліди зі штучного посилення танення льодовиків. На двох невеликих долинних льодовиках Тянь-Шаню окремі ділянки посипали кам'яновугільним пилом та лесом. Найкращий результат отримали від кам'яновугільного пилу, коли його розсіювали по снігу та фірну шаром завтовшки в кілька часток міліметра. При цьому потрібно витратити від 5 до 10 т вугілля на 1 км2 поверхні.
Проведені Г. А. Авсюком досліди показали, що штучне запилення льодовиків може дати додаткову воду на поля, проте за широкого застосування цього методу зустрінуться великі труднощі. Погода в горах мінлива, часто раптово збираються хмари і йде сніг, що весь льодовик покриває тонким сліпуче білим покривалом. Якщо снігопад відбувається відразу після штучного запилення льодовика, всі праці виявляються марними. Отже, треба вивчити, за яких умов погоди найдоцільніше робити запилення. Виникає багато технічних труднощів. Головна з них - доставка кам'яновугільного пилу або якоїсь іншої речовини на льодовик. Не всякий літак може пролетіти вузьким лабіринтом льодовикових долин, якими дмуть сильні льодовикові вітри. Та й як розкидати пил рівним та тонким шаром? Для вивчення цих питань потрібні виробничі роботи.
З 1962 р. Інститут географії АН СРСР організував спеціальну експедицію в гори Середньої Азії в організацію виробничих дослідів із запилення льодовиків. Наразі отримано лише найперші результати. Очевидно, штучне запилення доцільно в особливо посушливі роки. Ймовірно, в недалекому майбутньому в окремі роки, коли середньоазіатській бавовні загрожуватиме посуха, в гори вилетять невеликі літаки з мішками кам'яновугільного пилу на борту. Пролітаючи над льодовиками, вони скинуть цюпил на їхню поверхню. Потемнілі льодовики більше поглинатимуть сонячного тепла, воно змусить частину твердої води стати рідкою. Річки здуваються від цього штучно створеного паводку і понесуть цілющу вологу на поля.
Однак для отримання додаткової кількості води є інші шляхи. Один із них — створення штучних сніжників біля підніжжя гір. Сніг, що випадає взимку у верхніх частинах гірських схилів, розтає до кінця літа, коли потреби у воді зменшуються. У той же час навесні та на початку літа води зазвичай не вистачає. Щоб змусити обстоювати цей сніг навесні, його потрібно перемістити на кілька сотень метрів вниз, у тепліші місця. Для цього можна використовувати обстріл схилів з мінометів і спускати невеликі снігові лавини. Маси снігу, що скочуються вниз, утворюють багатометрові кучугури, які будуть головним джерелом додаткової вологи у весняному стоку річок. Інший подібний спосіб - наморожування льоду в руслах річок взимку та їх танення влітку.
Все ж таки основним джерелом для отримання додаткової вологи будуть, мабуть, льодовики. Однак чи можна запиляти їх щорічно — поки що неясно. Адже навіть великі запаси прісної води в льодовиках не безмежні, і витрачати їх треба розумно. Водночас слід подумати і про те, як заповнювати запаси води у льодовиках, щоб не допустити їх швидкого знищення. Наразі проводяться досліди зі штучного збільшення твердих опадів у гірських районах. Очевидно, незабаром люди зможуть викликати снігопади в горах, які принесуть на льодовики додаткові опади, а це дозволить запиляти льодовики та отримувати більше води на поля у посушливі роки, а можливо, і щороку.
Прісну воду - з айсбергів
Гостру потребу у воді відчувають не лише посушливі райони. Вода - це одна з головнихпроблем великих міст. Постійне зростання населення та розвиток промисловості у містах вимагають так багато води, що її не можуть дати всі річкові та підземні джерела, що знаходяться на околицях. У місто Лос-Анжелос, наприклад, вода тече трьома спеціальними трубопроводами з відстані 420, 610 і навіть 800 км.
Вчені зараз посилено працюють над проблемою опріснення морської води для постачання нею приморських міст. Однак цей спосіб складний, дорогий та енергоємний. Але й у океанах є джерела прісної води. Це айсберги. Навіть у порівняно невеликому айсберзі (довжиною 2 км, завширшки 0,5 км та завтовшки 150 м) зосереджено майже 150 млн. т води. Цієї кількості води вистачило б на місяць життя такого гіганта, як Нью-Йорк з його населенням близько 8 млн. жителів та споживанням за добу приблизно 800 л на людину.
У Сполучених Штатах, де на берегах Тихого та Атлантичного океанів розташовано багато великих міст, розробляється проект доставки айсбергів до узбережжя для отримання прісної води. Втілення в життя цього проекту пов'язане з великими технічними труднощами і зараз навряд чи можна здійснити. Однак такий спосіб постачання міст водою не варто скидати з рахунків у майбутньому.
Тунелі у льоду
Під час будівництва доріг у гірських країнах люди старанно намагалися обминати льодовики. Їхня непостійна вдача, періодичні коливання кінців і руйнівні наступи мов змушували шукати обхідні шляхи і пробивати довгі тунелі в скелях. У тих місцях, де дороги доводилося будувати у безпосередньому сусідстві з льодовиками, над ними весь час висіла серйозна небезпека. На початку XX ст. ділянку залізниці на Алясці було прокладено близько кількох льодовиків. У 1909-1910 р.р. ці льодовики почали наступати, і наблизилися до дороги лише на 1—2 км.Наступ їх закінчилося в 1912 р. всього в декількох ста метрах від дороги. Якби воно тривало ще 1-2 роки, залізниця була б зруйнована.
Проте на сьогодні окремі ділянки гір виявилися вже добре вивченими. З'ясувалося, що в деяких місцях замість далеких об'їздів та довгих тунелів у скелях набагато доцільніше прокласти залізничне полотно через перевали, зайняті невеликими льодовиками, та пробити тунелі безпосередньо у тілі льодовиків. Слід відразу ж зазначити, що таких залізничних тунелів у льодовиках поки що немає. Але в Швейцарії ведуться великі дослідження, які мають саме цю мету.
В одному з альпійських льодовиків пробитий тунель завдовжки кілька сотень метрів і в ньому ведуться копіткі дослідження. Швидкості руху різних частин цього льодовика неоднакові. Найшвидше рухається його центральна частина, від чого тунель згинається. Щоб зберегти тунель прямолінійним, доводиться постійно зрізати лід з однієї стінки і перекидати його до протилежної, що весь час «вперед». Чи можна використовувати льодовики для спорудження в них залізничних тунелів, покаже майбутнє. Поки що тунелі в льодовиках з успіхом використовуються для дослідницьких цілей і навіть як місце для розваг. Одна з канатних доріг в Альпах привозить пасажирів до входу в льодовик, усередині якого влаштовано невелику ковзанку та ресторан. Висвітлений електричним світлом, лід відбиває його безліччю різнокольорових відблисків, створюючи зовсім незвичайну, казкову картину.
Навчитися керувати льодовиками
Людству треба навчитися керувати льодовиками. Це може, наприклад, значною мірою вирішити проблему зрошення Середню Азію. Але керування тим чи іншим природним процесом можливе, тільки коли він добревивчений. Слід визнати, що всіх законів розвитку льодовиків ми поки що не знаємо. Ми, наприклад, не можемо відповісти на питання, чи можуть льодовики, знищені за сучасного клімату, виникати знову, до яких змін циркуляції атмосфери призведе часткове знищення льодовиків. Строго кажучи, ми ще не можемо відповісти і на запитання, чи нам загрожує новий льодовиковий період.
Щоб відповісти на нього, потрібне глибоке знання причин та закономірностей зміни сучасного клімату та льодовиків. Ці закономірності можна пізнати тільки в тому випадку, якщо будуть відомі зміни льодовиків на всій земній кулі. З 1964 р. прийнято рішення налагодити спостереження за єдиною міжнародною програмою за коливаннями режиму льодовиків по всій нашій планеті. Лише у Радянському Союзі понад 20 установ будуть вести постійні спостереження майже на 300 льодовиках Середньої Азії, Кавказу, Камчатки та Алтаю. Результати спостережень надходитимуть до єдиного центру, створюється служба льодовиків. Незабаром ми матимемо можливість досконало вивчити всі особливості сучасного розвитку льодовиків.
Сучасну епоху в геологічному плані вважають епохою відступу льодовиків. Однак справа, мабуть, набагато складніша. Ми вже бачили, що найбільші льодовикові покриви нашого часу, напевно, близькі до стану рівноваги. В останні роки з'являється все більше повідомлень, що гірські льодовики перестають відступати. У прибережних гірських хребтах на північному заході США та південному заході Канади за останні 10 років льодовики збільшуються у розмірах. Просуваються вперед мови деяких льодовиків південно-східної Аляски, рік у рік область зростання льодовиків Аляски поступово поширюється на північний захід. В Альпах і Середній Азії збільшується товщина льоду в областях харчування деяких льодовиків і з'являється все більше льодовиків,кінці яких настають. Поки що неясно, чи вказують ці факти наближення кінця стадії скорочення льодовиків XX ст. і початок нового вікового наступу льодовиків, або свідчать лише про невеликий період наступу, який триватиме трохи більше 10—20 років. Спостереження найближчих років дозволять відповісти на це запитання.
Принаймні найближчим часом при освоєнні гірських і полярних районів людині неодмінно доведеться стикатися з льодовиками. Немає сумніву, що вже в недалекому майбутньому люди цілком зможуть поставити льодовики на службу своєму господарству, а ще через якийсь час людству не буде страшний ніякий льодовиковий період — техніка в наші дні розвивається так швидко, що не за горами той час, коли людина навчиться керувати природою своєї планети загалом.