Ледник Колка

Строение ледника

Ледник Колка расположен на северном склоне Казбек-Джима‑райского массива в истоках реки Геналдон, относящейся к бассейну Терека (рис. 1). Ледники здесь немногочисленны, в верховьях реки доминирует ледник Майли – один из крупнейших в Северной Осетии. Ледник круто спускается от фирновых полей Казбека и образует в среднем течении мощный ледопад. Площадь ледника 6,8 км2, длина 6,4 км. На левом склоне долины Геналдон в 700 м ниже конца ледника, на 50 м над урезом реки с отметкой 2250 м находится выход Верхнекармадонских минеральных источников с температурой воды до 40–55 °С. Уже в конце XIX в. в этих местах на базе источников был создан народный курорт, и местные жители приезжали сюда лечиться горячей минеральной водой.



Слева от ледника Майли в пологом каре лежит не‑большой ледник Колка. Ледники разделены, как мысом, «треугольником» морен. Колка –карово-долинный ледник с асимметричным питанием. В спокойные периоды между подвижками ледник имеет площадь 2,47 км2, а вместе с висячими ледниками 3,74 км2. Конец ледника в такое время лежит на высоте около 2950 м. Тыловая часть ледника поднимается до 3450 м, а наиболее высокий юго-западный его исток начинается с высоты 3850 мпод крутыми стенами горы Джимарай-Хох (4780 м) (рис. 3). Длина ледника с учётом истока составляет 3130 м (Рототаев и др., 1983).Правый скалистый склон его крут и поднимается над ледником на 1000–1500 м. С его гребня на высотах 4000–4500 м спускаются разорванные трещинами участки фирновых полей и висячие ледники, покрывающие бóльшую часть склона. Активным источником питания ледника Колка служат снежные лавины, обвалы фирна и льда, происходящие постоянно в течение всего года (рис. 4).Пологая и довольно ровная поверхность ледника забронирована моренным чехлом, источником которого служит обломочный материал, обильно поступающий не только с правого борта,но и с крутых склонов тылового обрамления ледника – массивов Джимарай-Хох и Шау-Хох. Более двух третей ледниковой поверхности защищены от таяния слоем морены толщиной от 10 см до1 м (рис. 5). Вдоль левого края на всём протяжении ледника тянется высокий ровный вал береговой морены. Он играет в жизни ледника Колка особо важную роль, затрудняя отток льда, поступающего с правого борта, вниз по долине. Область питания и средняя часть ледника ориентированы на северо-восток, затем язык поворачивает на восток.Судя по морфологии бассейна ледника Колка, в 1970‑х годах предполагалось, что ледник залегает на относительно выровнен‑ном, но переуглублённом ложе без существенных выступов и имеет толщину 60–100 м, с максимальными отметками около 150 м.

Массив Джимарай-Хох и тыловая часть цирка ледника Колка в 1970‑е годы. Фото О.В. Рототаевой

Это подтвердила наземная радиолокационная съёмка, выполненная в 1988 г. сотрудниками Томского государственного университета (Никитин и др., 1995). В средней части ледника толщина льда оказалась более 100 м на протяжении километрового участка продольного профиля, ближе к тыловой части выявлено 147 м. Зона максимальных глубин вытянута вдоль ледника и смещена к левому борту (рис. 6).Причины такого строения ледника – интенсивное питание лавинами и обвалами льда; малые уклоны ложа; упор стекающего льда в сдерживающий левый борт и последующий крутой разворот линий тока льда вправо; массивный полого залегающий язык с нарастающим во времени моренным чехлом, затрудняющим таяние;широкая чаша цирка с относительно узким выходом. Всё это вызывает постоянное подпруживание льда, накопление избыточных масс и нарастающее напряжение сдвигающих сил, приводящих к быстрой разгрузке льда. Такие же причины приводили к регулярным пульсациям и далёкого от ледника Колка ледника Муркар на Восточном Кавказе.Расчёты показали, что в течение полувека перед подвижкой 1969 г. положительный баланс массы ледника при условии относительного постоянства климата обеспечивал приращение его массы не менее чем на 1–1,3 млн тонн ежегодно. Но в последние 20–25 летдо подвижки масса льда нарастала с очевидным ускорением. Скорость движения льда в теле ледника составляла в это время примерно 25 м/год, или 7 см/сутки (Рототаев и др., 1983).Хотя при достижении критической массы ледника разгрузка льда неизбежна, характер её может быть различным. Прошлые подвижки ледника Колка это наглядно показали.

Подвижка ледника Колка в 1834 и 1902 г.

А.В. Пастухов при восхождении на вершину Казбека в 1889 г. собирал сведения о ледниках района Майли. Верхне-Кармадонские источники были случайно открыты в 1863 г. охотником из селения Тменикау Тепсарико Цараховым. В то время они находились «среди ледника». Царахов обнаружил в леднике провал, из которого шёл пар, а на дне его оказалась «тёплая вода». Через восемь лет ледник отступил, и открылись два из трёх источников с температурой воды 42 °С, к ним часто приходили пить воду туры. Царахов организовал здесь примитивный «народный курорт», на который затем в течение многих лет приезжали лечить «все болезни» не только местные жители, но даже из дальних округов. В 1889 г. Тепсарико Царахов, которому было далеко за пятьдесят, согласился быть проводником А.В. Пастухова при восхождении на Казбек, и они вдвоём с большими трудностями достигли вершины, тогда как сопровождавшие Пастухова двое казаков прошли лишь часть пути и вернулись. В июле 1889 г. А.В. Пастухов видел конец ледника Майли всего в15 саженях (32 м) от источников (рис. 7). «Лет 60 тому назад ледник этот простирался на две версты ниже теперешнего его конца. Затем,в течение пяти лет он настолько оттаял, что конец его очутился почти около горячих источников. В августе месяце 1834 г. он двинулся вниз и со страшным шумом и треском продолжал своё движение до марта месяца следующего года. За это время он спустился более чем на 1,5 версты вниз. …После этого через разные промежутки времени он двигался ещё пять раз и проходил всё меньший и меньший путь. Наконец, в последний раз, 9 лет назад, он прошёл только 50 сажен» (Пастухов, 1889, с. 136). Так А.В. Пастухов приводит сведения о подвижке ледника, начавшейся в 1834 г., когда ледники Майли и Колка были едины, и конец ледника Майли находился около горячих источников. Очевидно, событие 1834 г. носило тотже характер, что и подвижка 1969/70 г. Геналдонская катастрофа 1902 г. произошла в разгар жаркого лета и имела особый сценарий. Она известна по описаниям Р.Р. Лейцингера, посетившего место катастрофы 11 июля (Обвал…,1904), Н.В. Поггенполя (1905) и Э.П. Штебера (1904), побывавших в долине в августе. Кроме собственных наблюдений, они собирали свидетельства очевидцев, сведения корреспондентов местных газети проводили наблюдения после катастрофы.События 1902 года привели к большим потерям в Геналдонской долине.

Общая черта трёх известных подвижек (1834,1902 и, как мы увидим, 1969 гг.) – лишь то, что они развивалась постепенно, в несколько этапов, но финал их был совсем не одинаков. Р.Р. Лейцингер писал, что местные жители очень мало удивляются этому грандиозному обвалу. Он справедливо считал, что «обвалы» Геналдонского ледника, «повидимому, составляют довольно частое явление, и в прежние времена, вероятно, происходили ещё вбольшем размере. На это указывают ледниковые камни и валуны …гораздо ниже того места, до которого дошёл обвал 3‑го и 6‑го июля.Не без причины также …построились так высоко от реки аулы Тю‑менькоу и Кони… Эта предосторожность вызвана такими же обвалами, виденными предками современных жителей этих аулов»(Обвал…, 1904, с. 66).Действительно, все старые аулы в Кармадонской долине, в отличие от других долин Кавказа, располагаются не на её днище – самомудобном месте для жилья, дорог, воды, а на склонах или даже гребнях ближайших хребтов (селения Тменикау, Кани, Горная Саниба)(рис. 12). Горцы никогда не прокладывали дорогу по Кармадонскому ущелью. Всё это, безусловно, связано с известной населению сдавних времен опасностью здешних ледниковых катастроф.


Подвижка 1969 года

После долгого периода сокращения в 1920–30‑е годы границы ледника Колка в 1940‑х годах были наиболее стабильными. Нов конце 40‑х годов фронт ледника начал смещаться вниз со скоростями 20–30 м/год и за 1946–1956 гг. продвинулся на 210 м, а до 1967 г. – ещё на 160 м. Такие изменения языка ледника Колка не согласовывались ни с метеорологической обстановкой тех лет, ни с поведением других ледников. С 1956 по 1969 г. поверхность языка ледника Колка повысилась на 20–25 м, в тыловой части ледника ровень льда достиг высоты левой береговой морены и появились серии трещин, фронт смещался уже со скоростью до 50 м/год.В 1969 г. к июню ледник продвинулся на 150 м, а за три летних месяца ещё на 80 м. Весной и летом перед подвижкой сравнение мате‑риалов наблюдений К.П. Рототаева и фотоснимков двух альпинистских групп в мае и августе 1969 г. показало переход к новому типу движения (Рототаев, 1974). Поверхность ледникового языка заметно поднялась, поля трещин превратились в труднопроходимые зоны.Выше головного участка ледника появилось крупное вздутие поверхности, но тело ледника ещё представляло собой единый массив льда.Переход к быстрому наступанию произошёл 28 сентября 1969 г.,когда за шесть суток ледник Колка, грохоча обвалами льда, прошёл1 300 м и к 4 октября достиг края ледника Майли (рис. 14). К этому времени поверхность ледника поднялась, в своём движении ледник перекрыл гребни морен и местами перевалил через них. Головная зона раздробилась, превратилась в глыбовую массу. Сток реки с ледника нарушился, вода была насыщена взвешенным материалом.Ледник продвигался вниз со скоростью нескольких сотен метров в сутки, масса льда дробилась и перемешивалась.По фотоснимкам очевидцев удалось восстановить, что ещё до4 октября произошёл предварительный выброс льда из ущелья Колки; водно-ледовый сель оставил на дне долины раздробленнуюмассу льда объёмом не менее 1 млн м3, почти достигшую Верхне кармадонских источников. Видимо, в начале быстрого наступания ледник перекрыл левый приток р. Колки (ручей Шау), а затем скопившаяся вода прорвала преграду. Водно-ледовый сель мог бы послужить тревожным сигналом подвижки, но наблюдателей в тот момент в Верхнем Кармадоне не оказалось.В дальнейшем ледник ещё три месяца двигался неравномерно, с остановкой в конце октября на две недели, но в начале ноября мощное наступание возобновилось. Ледник Колка разрушил асть льда на языке Майли и втянул его в движение (рис. 15). Повернув вниз по долине, движущаяся масса раздробленного льдат олщиной 100–130 м перекрыла Верхнекармадонские источники,заполнила верховье долины Геналдона по всей её ширине и спустилась до отметки 2340 м. С ледникового фронта высотой 30 м постоянно обрушивался лёд, гул и треск в ущелье не прекращались ни на минуту (рис. 16).К 10 января 1970 г. ледник Колка, наконец, окончательно остановился против устья Белой речки, на отметке 1975 м над ур. моря,продвинувшись за всё время наступания на 4800 м (Рототаев и др.,1983) (рис. 17). Средняя скорость движения за это время составляла 20–50 м за сутки, но в отдельные периоды превышала 200 м/сутки.Фронт ледника сместился по высоте в целом на 975 м, за пределы прежнего ледника был вынесен объём льда порядка 75–80 млн м3.Верхнекармадонские источники оказались под 100‑метровой толщей льда. Ширина нового ледника Колка на всей продвинувшейся части составляла от 600 м на верхних двух километрах от прежнегоконца до 300 м внизу. После остановки ледникового фронта массы льда продолжали подаваться к языку ледника волнами, но продвижение конца прекратилось, а подача льда постепенно угасала на протяжении всего 1970 года.Отток льда из цирка ледника Колка привёл к опусканию здесь поверхности на 70–90 м вдоль левого борта и около 40 м у право‑го (рис. 18). В результате происшедшей подвижки площадь ледника Колка возросла вдвое по сравнению с положением перед подвижкой. Длина ледника увеличилась более чем на 280% – это огромная величина в сравнении с «обычными» известными приращениями длины пульсирующих ледников (на единицы, максимум десятки процентов). Объединённая теперь система ледников Колка–Майли достигла 13 км2, что поставило её в ряд крупнейших ледников Кавказа, а площадь общего ледникового бассейна Колка–Майли увеличилась до 35 км2.

Для исследования редкой для Кавказа подвижки пульсирующего ледника в Институте географии Академии наук СССР сразу была организована экспедиция, которая работала здесь с 1969 по 1978 г. Её программа была составлена А.Н. Кренке, К.П. Рототаевым и В.Г. Ходаковым под руководством В.М. Котлякова, в то время члена-корреспондента АН СССР. Полевыми работами руководил начальник экспедиции К.П. Рототаев. Подвижка 1969/70 г. проходила в зимнее время, когда в бассейне почти не было талой воды, и завершилась спокойно, без катастроф. Ледник остановился, но оставалась необходимость следить за состоянием ледника и накоплением воды в его бассейне – ведь знаний и опыта наблюдений в таких обстоятельствах тогда совсем не было.


Кармадонская катастрофа 2002г. В начале ХХI в. ледник Колка снова дал о себе знать – на этот раз ледниковой катастрофой небывалого масштаба, не имевшей аналогов в мире. В сентябре 2002 г. внезапно вся масса ледника с большим количеством воды, вырвавшись из цирка, превратилась в гигантский ледово-водно-каменный сель, пронеслась по долине 16 км и заполнила Кармадонскую котловину. О причинах катастрофы до сих пор высказывается много предположений, но вполне очевидно, что в этом событии принимал участие вулканогенный фактор

Конечно, самый важный вопрос Кармадонской катастрофы – возможно ли её повторение. Для ответа на него были организованы наблюдения за процессами формирования в цирке ледника Колка нового ледникового тела. Практически на следующий год после схода ледника Институтом географии РАН были начаты регулярные наблюдения за изменениями в районе ледово-каменного завала, образовавшегося перед Скалистым хребтом, в долине р. Геналдон и в ледниковом бассейне Колка–Майли. Основной задачей, конечно, были исследования процесса восстановления ледника Колка.

Формирование нового ледника началось в 2003 г. в результате сползания масс льда его бывших притоков – висячих ледников со стены Джимарай-Хох. К лету 2014 г. вся тыловая часть цирка бывшего ледника Колка заполнилась льдом.


Положение границы нового ледника в 2006–2014 гг. было восстановлено по данным наземных GPS-съёмок и космическим снимкам. К 2010 г. скорость изменения площади уменьшилась и последние четыре года она остаётся практически постоянной – 0,015 км2/год.

Оценить толщину вновь образующегося ледника позволили результаты наземной радиолокационной съёмки, выполненной экспедицией Института географии РАН в июле 2014 г. Большое количество крупного обломочного материала затрудняло передвижение по поверхности при проведении съёмки и ухудшало качество радиосигнала, увеличивая рассеяние. Тем не менее, для ключевых участков, к которым относятся так называемый «ригель», не заполненная ещё льдом часть ложа бывшего ледника и, собственно, сам возрождающийся ледник, была получена информация о наличии и толщине слоя льда

Радиолокационные измерения, выполненные на языке вновь возрождающегося ледника, показали, что в краевых частях у бортов долины его толщина составляет 10–20 м, а в центральной зоне достигает 50 м. Измерения по всей площади были ограничены соображениями безопасности из-за регулярно происходивших камнепадов и обвалов льда с висячих ледников. Если на основании полученных данных предположить, что средняя толщина образовавшегося ледника порядка 20 м, то к 2014 г. объём накопленного льда составил не менее 0,021 км3, или около 16% объёма ледника Колка, измеренного в 1988 г., через 19 лет после подвижки 1969 года (Никитин, 2005).

Язык ледника реагирует на увеличение давления от поступающего сверху льда появлением радиальных трещин и пока незначительным, но ощутимым с помощью GPS-съёмки перемещением по оси долины, составляющим несколько метров в год. Его передняя граница имеет вид ледяного обрыва крутизной до 70 градусов. Высота фронта достигает 40 м, ширина – около 350 м.


Дальнейшее развитие процессов восстановления ледника зависит от ряда факторов, в том числе и от особенностей температурного режима его окружения. Освобождение цирка от ледника 20 сентября 2002 г. вызвало резкое изменение температурных условий таяния. Исчезло охлаждающее влияние ледников, располагавшихся на дне и склонах цирка, открылась огромная пустая чаша, покрытая тёмным обломочным материалом. Общее снижение высотного уровня поверхности до прежнего ложа ледника Колка, нагрев открытого пространства морены и скал, значительное уменьшение суммарного альбедо и, следовательно, общее изменение теплового баланса в цирке ледника Колка способствуют усилению таяния снега и льда на бывшем ложе. Темпы восстановления ледника, по сравнению с предыдущей подвижкой 1969 года, существенно ниже. Наиболее вероятно, что это определяется малоснежными зимами последних лет и высокими летними температурами на Северном Кавказе. Подробно результаты этих исследований изложены в отдельной монографии (Котляков и др., 2014).