Крышу мира держат ледники

Около 50 миллионов лет назад столкновение двух литосферных плит привело к одному из самых значительных тектонических событий в истории планеты. Тибетско–Гималайский горный кряж, выросший в месте столкновения, до сих пор является самой высокой горной системой мира. Здесь же теперь берут начало полноводнейшие реки, а вершины этих гор покрывает самый массивный ледник на Земле, если исключить из рассмотрения полярные шапки.

Сочетание таких факторов, как высокогорное положение и дождливый климат, активность ледников и бурных рек, вызвали достаточно активную эрозию почв, в особенности на западе и на юго-востоке Гималаев, так что скалы, когда-то глубоко погребенные под осадочными океаническими породами, довольно быстро обнажились на границах тибетских склонов.

Что позволило выстоять под натиском эрозии Тибетскому нагорью, окруженному со всех сторон горами, ученые спорят до сих пор. Тибетское нагорье – самое обширное и самое высокогорное в мире – его площадь составляет более двух миллионов квадратных километров, а высота колеблется от четырех до пяти тысяч метров над уровнем моря. По современным представлениям, границы этого плато сформировались около 15 миллионов лет назад, и с тех пор каким-то чудом сохранились практически в неизменном виде.

В статье, опубликованной в последнем номере Nature, разгадать это чудо попытались Оливер Коруп и Дэвид Монтгомери из Шведского федерального исследовательского института и Университета американского штата Вашингтон.

По их мнению, ключевую роль в сдерживании речной эрозии сыграли ледники.

Разумеется, это не первая гипотеза, высказанная относительно природы устойчивости тибетского плато. Например, учёные пытались объяснить её тонкой подстройкой и взаимодействием климатических условий, скорости эрозии и продолжающегося поднятия Гималаев и Тибета. Есть и другие модели, в которых в качестве контролирующего фактора выступают ледники, которые успевают разрушать агрессивно поднимающиеся горы.

Гляциологи продолжают спорить по поводу относительного вклада речной и ледниковой эрозии в процессы формирования ландшафтов, и работа Корупа и Монтгомери призвана показать новый аспект взаимодействия этих факторов.

По мнению ученых, оледенение может очень серьезно влиять на «силу» речной эрозии и осаждения, перегораживая водные потоки и запруживая реки.

Из-за этого постоянно сдвигаются основные очаги эрозии, что, в свою очередь, определяет скорость обнажения пород, до поры подстилавших осадочные; твёрдость последних уже определяет скорость разрушения нагорья. По мнению Краупа и Монтгомери, это взаимодействие и предохраняет от разрушения границы плато.

Свою модель учёные применили к Брахмапутре и её притокам, омывающим гору Намча-Барва и формирующим один из наиболее глубоких каньонов на поверхности Земли. Эти реки должны быстро прорезать глубокие расщелины, что тут же приводит к обширной деградации плато.

Как поясняет в своём комментарии к работе Льюис Оуэн из американского Университета Цинциннати, процесс неизбежен, пока у вертикального профиля речного русла есть точка изгиба, где река резко обрушивается вниз. Со временем эрозия смещает эту точку все выше по течению, все осадочные породы не оказываются размытыми, а русло не превращается в расщелину с почти отвесными стенками, которые следующие тысячи и миллионы лет расширяются, тем самым разрушая высокогорное плато изнутри.

Однако граница Тибетского плато, на которой множество мелких и крупных горных рек претерпевают подобную точку перегиба, практически не двигается уже как минимум несколько миллионов лет.

Коруп и Монтгомери попытались найти объяснения в моренах – больших грудах каменистых осколков, которые оставляет после себя отступающая кромка ледника. Им удалось обнаружить более двухсот шестидесяти таких «запруд» вдоль Брахмапутры и её притоков над их точками перегиба. Часто исследователи натыкались над моренами на обширные речные долины с толстым слоем осадочных пород, в то время как ниже их по течению водные потоки текли в узких руслах, проложенных между каменистыми горными породами.

Геологические свидетельства, представленные учеными, показывают, что ледники в горном массиве Намча-Барва неоднократно наступали и снова отступали за последние 20 тысяч лет. По мнению учёных, скорее всего, такой режим сохраняется уже минимум 2,5 миллиона лет, с начала последней крупной эпохи оледенения планеты.

По мнению Корупа и Монтгомери, запруживание Брахмапутры и её притоков – процесс, повторявшийся периодически.

Иными словами, естественные дамбы и запруды обновлялись ледниками регулярно, что и оказало основное влияние на сохранение тибетского ландшафта.

Пока что научное сообщество отнеслось к публикации с интересом и осторожностью – выводы гляциологов еще предстоит проверить на других крупных реках, берущих начало на нагорье. Однако если учесть, что в связи с глобальным изменением климата многие вершины мира уже лишились своих ледников, можно предположить, что времени у ученых осталось не так уж и много – какие-то тысячелетия. После этого оставшиеся без постоянного ледникового «обновления» тибетские дамбы может и прорвать.