Последний ледниковый период — четвертичный — продолжается миллион лет. Мы живем в этом периоде, в эпоху потепления, сужения криосферы. И — по странному совпадению! — именно в четвертичном периоде наши обезьяньи предки с удивительной быстротой (что такое миллион лет в геологической истории?!) превратились в нас, в людей разумных и созидающих (Homo sapiens faber).
Можно сказать, криосфера вынянчила людей и воспитала их. И пусть она казалась людям порой злой мачехой, однако мы, возможно, ей многим обязаны.
Ледниковую эпоху изучает очень интересная наука — четвертичная геология. И мерзлотоведение связано с ней.
Современная криосфера сохраняет кое-какие черты, унаследованные от прошлого. И, конечно, очень интересно обнаруживать в ней следы давно прошедших похолоданий и потеплений, которые сплетаются с нынешними климатами и строением земной поверхности…
Насколько сложна криосфера, можно судить уже по тому, что главная ее частичка — льдинка, имеющая очень простой химический состав (H2O), сама по себе очень непроста.
Лед может быть непрочным, как мел. Но при восьмидесяти градусах по Цельсию он может даже царапать металл. Он может быть и пресным, и соленым. И вообще встречается несколько видов льда. Между прочим, и наша привычная вода тоже бывает очень разной.
Сложностей полно. Вот, скажем, взаимоотношение снега и залегающими под ним горными породами. Когда снега мало, он отражает солнечные лучи — земля под ним охлаждается. Чуть побольше снега, и он — хороший изолятор — как одеяло укутывает землю от холодов. С увеличением мощности снега он все лучше отепляет землю. Но, перейдя определенный предел толщины, снег снова начинает охлаждать подстилающий слой. Однако при дальнейшем возрастании мощности земля под снегом опять начинает отогреваться.
О таких запутанных процессах вряд ли можно догадаться, не проведя предварительно множество наблюдений.
Вечная мерзлота живет по своим законам. Она переиначивает на свой лад и речные долины, и озерные впадины, и склоны гор, и равнины.
Особенно настойчиво вмешивается она в жизнь поверхности земли и небольшого слоя, который протаивает каждое лето (его называют деятельным слоем).
Глубина протаивания очень изменчива, в зависимости от состава горных пород, содержания воды. На болотах под торфяным матрацем протаивание мелкое, как и в глинах. В песках — глубже. А если в песках движется подземная вода, то протаивание может охватить большие глубины или даже просквозить всю мерзлую толщу, образовав талик.
Ниже деятельного слоя по трещинам в породы вклиниваются подземные льды; распирает слои вода, замерзающая в них; вздуваются гидролакколиты.
С глубиной постепенно замирает активность вечной мерзлоты. Ниже одного-двух десятков метров залегают стылые горные породы, сцементированные льдом. Здесь замедленны все химические процессы. Породы как бы замерли в зимней спячке. Только эта зима длится «вечно» (не в смысле «бесконечно долго», а долгие века).
А не самое ли лучшее — оставить вечную мерзлоту в покое? Использовать ее трудно, избавиться от нее опасно. Для чего она нам? Конечно, изучать наледи, гидролакколиты, полигональные тундры, подземные льды, торфяные бугры, пятна-медальоны, солифлюкцию и другие мерзлотные явления — занятие увлекательное. Споры о них могут продолжаться если не вечность, то долгие годы. Но только стоит ли ради одного любопытства связываться с мерзлотой?
Строители, работающие в полярных районах, ответят: «Надо изучать. Не из любопытства. Для дела. Это — наши враги».
Бугры, вырастающие, как грибы, из года в год, коробят поверхность дорог, аэродромов.
Термокарст разъедает берега озер, продавливает землю. Образуются воронки, ложбины. Проседают, перекашиваются, а то и разрушаются постройки: под фундаментами домов протаивает вечная мерзлота, грунты, прежде спаянные льдом, начинают расползаться, и домам грозит разрушение. Из земли выдавливаются столбы, башни, колонны. Тракторы, прорезав неплотный покров почвы, «закапываются» в мягкие талые супеси, буксуют, вязнут.
Мы не можем оставить в покое вечную мерзлоту. Надо строить дома, заводы, рудники, дороги, аэродромы. Надо извлекать из морозных недр полезные ископаемые. Надо жить, работать в полярных странах.
К вечной мерзлоте необходим деликатный подход. Кое-где требуется сохранить ее, а в ином месте сократить. Надо использовать ее хорошие качества: прочность, холодность, стараться поменьше противодействовать ей.