Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «География»Содержание №43/2002

Природные катаклизмы


Ледниковая катастрофа в Осетии

Н.И. Осокин
канд. геогр. наук,
заместитель заведующего отделом гляциологии
Института географии Российской академии наук

Долина р. Геналдон, где прошел ледник. Склоны долины ободраны льдом
Долина р. Геналдон,
где прошел ледник.
Склоны долины ободраны льдом

Фото геологической службы
Северной Осетии

С утра 21 сентября 2002 г. слово «ледник» стало вдруг чуть ли не самым популярным. Все хотели понять, что это такое и как лед, даже если его много, может вдруг стать убийцей. Люди узнали, что есть такая наука — гляциология, которая изучает ледник. Гляциологи, о которых большинство даже не слышали, стали очень известными — они давали интервью газетам, выступали на радио, их показывали все программы телевидения.
По отрывочным сообщениям телевидения и радио можно было понять, что вечером в пятницу 20 сентября 2002 г. в Республике Северная Осетия — Алания в долине р. Геналдон что-то произошло. В горах прошел грязе-каменно-ледяной сель, разрушивший несколько баз отдыха по берегам реки, погибло много местных жителей. Долина р. Геналдон — одно из красивейших мест Кавказа, где любят отдыхать жители республики; была прекрасная, почти летняя погода, и многие люди уезжали в пятницу на выходные из Владикавказа.
Гляциологи сразу поняли, что произошла подвижка ледника Колка, которая и привела к катастрофе на Кавказе. Но прежде чем говорить о подвижке ледника, давайте определим, что такое ледник. Ледник — это масса льда преимущественно атмосферного происхождения, которая движется под действием силы тяжести и принимает форму потока, купола или плавучей плиты. Мы остановимся на рассмотрении только горных ледников, которые и принимают форму потока. Название «горные ледники» указывает на место их существования. Размеры этих ледников очень различны: площадь от 0,1 км2 до многих сотен квадратных километров, толщина от нескольких десятков до нескольких сотен метров. Ледник состоит из двух основных частей. Верхняя часть ледника — область аккумуляции, где идет накопление снега, расположена обычно в расширенном верховье долины, имеющем вогнутую форму. Нижняя часть — область абляции, где идет таяние снега и льда, спускается вниз по долине в виде ледяного языка.
Состояние ледника зависит от соотношения прихода и расхода льда, то есть от баланса массы. Если в течение года на его поверхность выпадает снега больше, чем стаивает за лето, то баланс ледника положительный и ледник наступает — его язык движется вниз по долине. Если баланс ледника отрицательный — значит, льда стаивает больше, чем накапливается, и ледник отступает.
Ледник — постоянно движущееся тело. Лед в нем постоянно течет вниз по долине. Скорость его невелика, она изменяется от нескольких метров до нескольких сотен метров в год.
Но есть небольшая часть ледников, которые имеют совсем другой характер. В течение многих лет они, казалось бы, лежат почти неподвижно, а затем вдруг начинают быстро двигаться вниз по долине на несколько километров. Такие ледники называются пульсирующими (англ. surging glaciers). Ледниковые пульсации, как пишет ведущий специалист по пульсирующим ледникам Л.Д. Долгушин, — это колебания ледников, отражающие их динамическую неустойчивость. Пульсации происходят более или менее периодически, причем каждый ледник имеет свой период — от 10 до 70 и более лет. Полный цикл пульсации состоит из двух основных фаз: стадии подвижки и стадии восстановления. В стадию подвижки ледник растрескивается на отдельные блоки, скорость движения льда увеличивается на 1—2 порядка и более, конец ледника продвигается вниз по долине. Быстрому скольжению льда по ложу и внутриледниковым разрывам и сколам способствует смазка плоскостей скольжения водой.
После окончания подвижки продвинувшийся конец ледника перестает двигаться и в течение нескольких лет стаивает. А в области аккумуляции ледник снова начинает активно расти и со временем восстанавливает свою начальную форму. Продолжительность стадии восстановления обычно на 1—2 порядка больше, чем стадия подвижки.
В начале 60-х годов наши гляциологи впервые в мире начали широкое изучение пульсирующих ледников. Они казались редкостью. Но в настоящее время известны сотни таких ледников. Они расположены практически во всех ледниковых районах: на Аляске и в Канадской Арктике, на Шпицбергене, на Памире и Тянь-Шане, в Каракоруме и в Гималаях, в Андах и в Новой Зеландии, в Альпах, на Камчатке и на Кавказе. Нашими гляциологами написана и первая книга о пульсирующих ледниках Земли1, в которой был обобщен отечественный и зарубежный опыт по изучению пульсирующих ледников.
Однако вернемся на Кавказ. На северном склоне Казбек-Джимарайского массива в истоках р. Геналдон (бассейн р. Терек) расположен ледник Майли — один из крупнейших в Северной Осетии. Ледник круто спускается от фирновых полей Казбека и образует в среднем течении мощный ледопад2. Слева от него, в пологом каре, расположен второй по величине в бассейне Геналдона ледник Колка. Правый склон его скалистый, крутой и поднимается над ледником на 1200—1500 м. В верхней части склона, с гребня на высотах 4000—4700 м спускаются фирновые поля и висячие ледники. Снежные лавины и обвалы фирна и льда являются источником питания ледника Колка.
Об этом леднике гляциологам было известно много, так как в начале 70-х годов на нем в течение нескольких лет работала Гляциологическая экспедиция Института географии АН СССР. Основные результаты исследований были опубликованы в книге3.
В спокойные периоды между подвижками ледник имеет длину 2600 м и площадь около 2,5 км2. Конец ледника расположен на высоте 2950 м. Тыловая часть ледника под крутыми стенами цирка поднимается до 3450 м. Его поверхность бронируется сплошным чехлом обломочного материала, который обильно поступает на ледник с легко разрушающихся скальных склонов, и большая часть поверхности защищена от таяния слоем морены толщиной до 0,7—1 м. Вдоль всего левого края ледника тянется высокий четкий вал береговой морены, который играет в жизни ледника важную роль, затрудняя отток льда, поступающего с правого борта, вниз по долине. Само строение ледника — малые уклоны, упор стекающего льда в сдерживающий левый борт и последующий крутой разворот линий тока, широкая чаша цирка с относительно узким выходом, массивный, полого залегающий язык пассивного льда с нарастающим во времени моренным чехлом, резко снижающим таяние, каменный уступ (ригель) у края ледника — обеспечивает постоянное накопление льда до критической массы, что в конечном итоге приводит к подвижке.
В истории известно по крайней мере три подвижки ледника Колка — в середине XIX в., в 1902 и 1969 гг. Анализ отложений в долине р. Геналдон показывает, что таких подвижек было больше. Кроме того, что этот ледник пульсирующий, он еще имеет разный характер подвижек. Подвижка 1969 г. развивалась по классическому сценарию. Начав активное продвижение фронта 28 сентября, 4 октября ледник, грохоча обвалами льда, достиг края ледника Майли, пройдя за 6 суток 1300 м. Колка взломал лед на конце ледника Майли и частично втянул его в движение. Повернув вниз по долине, движущаяся масса раздробленного льда толщиной 100—130 м перекрыла Верхнекармадонские источники и, продвигаясь со скоростью 20—50 м в сутки, заполнила верховье долины Геналдона и остановилась в начале января 1970 г. С конца сентября ледник увеличил свою длину на 4100 м и спустился на 800 м вниз по долине. Подвижка 1969 г. достигла наибольшего развития в зимнее время, когда количество талой воды в бассейне было минимальным, что и определило, вероятно, спокойный ход событий. Было разрушено несколько сооружений в долине, но никто не пострадал.
В 1902 г. характер подвижки был существенно иной, и не зря те события получили название «Геналдонская катастрофа 1902 г.». По публикациям того времени, все началось в разгар жаркого лета. Температура воздуха во Владикавказском округе во второй половине июня превышала норму на 2,7 градуса, к тому же в июне и первых числах июля прошли сильные ливни. К моменту перехода ледника в фазу быстрого движения в его бассейне скопилось большое количество талой и дождевой воды. В конце июня конец ледника Колка, изрезанный трещинами, уже был виден в узком ущелье слева от ледника Майли, и часть его обвалилась, запрудив на время р. Геналдон. Катастрофа произошла 3 июля. Превратившись в пульпу из льда, воды и морены, выброс преобразовался в сокрушительный скоростной сель, промчавшийся в считанные минуты по долине до створа аула Тменикау, расположенного высоко на склоне. Ледяная плотина перекрыла сток реки, образовалось озеро, которое затем прорвалось с образованием селя. А в верховьях ледник продолжал наступать, заполнив льдом Колкинское ущелье и набирая воду. Вторая волна ледяного селя прошла 6 июля, ночью же произошел новый выброс скопившейся в завале воды.
В результате дно долины оказалось под массой льда и камней на протяжении 8 километров. Толщина завала составляла около 50 м, а на склоне в районе Верхнекармадонских источников были отмечены следы прошедшего обвала на высоте до 100 м. Погибло более 30 человек и более тысячи голов скота.
Суммарный объем льда, выброшенного в долину, а также застрявшего выше в узком ущелье Колки, оценен в 100—110 млн м3, тогда как в 1969 г. перемещенный подвижкой объем льда составил не более 80 млн м3.
Внешних признаков готовности пульсирующего ледника к подвижке было немало, они были хорошо выражены и на Колке как в 1969, так и в 1902 г. Перед подвижкой поверхность ледника повышалась, лед начинал переваливать через гребень левой морены, особенно в тыловой части ледника; фронт ледника, до того медленно наступавший, ускорял продвижение и входил в узкое ущелье Колки, слева от языка Майли. Сам ледник покрывался трещинами.
Скверный характер этого ледника был известен уже давно, поэтому все старые аулы в Кармадонской долине, в отличие от других долин Кавказа, располагаются не на ее днище — как самом удобном месте для жилья, дорог, воды и т. д., а на склонах или даже гребнях ближайших хребтов (селения Тменикау, Кани, Старая Саниба). Это, безусловно, связано с опасностью ледниковых катастроф.
Что же произошло вечером 20 сентября 2002 г. в долине р. Геналдон?
До начала 90-х годов сотрудники Гидрометеослужбы регулярно проводили аэровизуальное наблюдение за многими ледниками Кавказа; затем финансирование сократилось, и вертолет стал недоступен, а также уменьшилось количество гидрометеорологических станций. Однако этот ледник хоть и не каждый год, но посещали гидрометеорологи. Осенью этого года ничто не предвещало катастрофы. Даже анализ космического снимка, сделанного с борта Международной космической станции 13 августа 2002 г., за 38 дней до подвижки, показывает, что ледник еще не был готов к пульсации. Поверхность языка еще не находилась на достаточно высоком уровне, трещин не видно, конец ледника уходит в морену. К сожалению, на снимке видна лишь нижняя половина ледника, и не ясно, что происходит в его верхней части, а это очень существенно.
Получить достоверную информацию о катастрофе, о состоянии ледника, о последствиях того, что произошло в Северной Осетии можно было только на месте.
То, что мы с членом-корреспондентом РАН И.А. Зотиковым узнали и увидели, существенно отличалось от тех сведений, которые мы могли получить в Москве.
Сама катастрофа мало похожа на подвижку ледника. Подвижка ледника — это увеличение скорости движения конца ледника на 1—2 порядка с перемещением массы льда из зоны выноса в верховьях ледника в зону привноса в его низовьях, что приводит к понижению поверхности ледника в первой зоне и к повышению во второй. В результате подвижки конец ледника продвигается вниз по долине, по завершении подвижки ледник на всем протяжении пульсировавшей части интенсивно тает.
В данном случае ледник ушел из своего вместилища полностью (по предварительным оценкам, около 120 млн м3), оставив обнаженным скальное ложе и продольный уступ отрыва снежно-ледовых толщ вдоль подножья правого, питающего борта. Причем ушел с огромной скоростью — буквально вылетел, как видно по следам — язык ледника Майли оказался почти неповрежденным, а правый борт долины ниже Майли ободран до высоты 450 м. Это событие было необычным, тем более что ледник имел небольшой уклон поверхности — порядка 7—9 градусов. За несколько минут эта компактная ледяная масса, насыщаясь обломочным материалом и водой, прошла 15 км и достигла Кармадонских ворот, где и остановилась. Водо-грязевая составляющая этой массы с включениями льда с огромной силой была выдавлена через узкое ущелье вниз по долине и двигалась еще 12 км в виде селя. Таким образом, произошла не подвижка ледника, а сошла ледниковая лавина (англ. ice-rock avalanche). Это явление намного более редкое, чем ледниковая подвижка. Механизм этого явления почти не изучен. Прогноз таких явлений в настоящее время отсутствует, можно только констатировать наличие таких опасных явлений и картографировать зоны опасности. К такому же выводу пришел и директор Всемирной службы мониторинга ледников Вильфред Хеберли, который сразу же после катастрофы прилетел из Швейцарии и активно работал вместе с нами.
Срыв всего ледника мог произойти лишь при условии накопления под ледником необычно больших масс воды. Этому могло способствовать аномальное таяние льда и снега в высокогорной зоне Кавказа в течение предшествовавших четырех лет подряд, вызванное высокими температурами воздуха, кроме этого, текущее лето было особенно дождливым. Группа краснодарских альпинистов в начале сентября отметила не только обвалы льда, что обычно, но и горных пород со склона на ледник. Появление в тыловой части ложа и на склоне после схода ледника облака пара и газа, а также источников, говорит об особых термических условиях под ледником, вызвавших донное таяние. Эти признаки свидетельствуют о некоторой активизации деятельности древнего вулкана Казбек. Спусковым же механизмом этой ледниковой лавины явились, вероятно, обвалы льда с одного из висячих ледников и горных пород на правом борту Колки, приведшие к перегрузке ледника, который находился уже в достаточно неустойчивом состоянии из-за большого количества воды на ложе.
Ледник не начал наступать, а в виде компактной массы пронесся вниз по долине. Сейчас вся долина р. Геналдон, от ледника Майли и до завала, словно выпахана в отдельных местах до высоты 100—150 м.
Основное тело завала — раздробленная масса льда, воды и камней — было задержано поперечной грядой Скалистого хребта и заняло все днище Кармадонской котловины на протяжении около 4 км (общая площадь около 2 км2) толщиной от 60 до 150 м, в 15 км от ледника Колка. Эта масса за несколько дней значительно потемнела и осела на 10—30 м: дневные температуры были до 20 °С.
Время и продолжительность катастрофы зафиксированы достаточно точно. 20 сентября в 20.08 на всех сейсмостанциях Северной Осетии отмечено начало колебаний, нехарактерных для землетрясения, которые продолжались около 3,5 минут, а в 20.13 СевОсэнерго зафиксировало разрушение ЛЭП, проходящей через долину р. Геналдон на уровне с. Кани. Таким образом, ледяные массы прошли 12 км за 4—5 минут, их скорость существенно превысила 100 км/ч.
Ледяная плотина перекрыла сток р. Геналдон, и там начало образовываться подпрудное озеро. Через несколько дней в ледяной плотине вода пропилила каналы стока у бортов долины. Вдоль правого борта вода пошла в район с. Старая Саниба, где образовалось новое подпрудное озеро, которое начало быстро подтапливать дома, построенные в последние годы. Через 10 дней со дня образования завала озеро в его верховьях практически исчезло, весь сток р. Геналдон идет сейчас по левому борту завала. Продолжается рост подпрудного озера около с. Старая Саниба — скорость подъема уровня не превышает 10—30 см в сутки. Общий объем этого озера около
3 млн м3, это вызывает обоснованную тревогу у жителей как с. Старая Саниба, дома которых затапливаются, так и нижележащих поселков по р. Геналдон и Гизельдон. Жители опасаются прорыва этого озера с образованием селя. Но, по нашему мнению, это событие очень маловероятно, поскольку ширина природной каменно-ледяной плотины около 2 км. Наиболее вероятное развитие событий — это образование ряда озер вдоль правого борта долины и постепенный естественный спуск озера. Этот прогноз начинает оправдываться, так как уже в середине октября около половины поступающей в озеро воды фильтруется через плотину. Поскольку имеется вероятность прорыва озера, местные власти приняли решение о строительстве временного канала для спуска части воды из этого озера по борту долины.
Расчет таяния этого массива на начало октября показал, что расход р. Геналдон должен увеличиться примерно на 3—5 м3/с. И эта величина будет снижаться при понижении температуры воздуха. Как минимум до весны никаких опасных явлений в этом месте уже не будет. Но весной таяние завала усилится, и надо быть готовым к возможным селям, которые могут образоваться вниз по реке. Таяние этого завала продлится не менее 10 лет. Сам ледник Колка теперь десятки лет будет восстанавливать свой объем. И хочется надеяться, что когда он снова «созреет», мы будем к этому готовы. Для этого необходимо собрать максимум информации о прошедшей катастрофе, попытаться смоделировать эту ситуацию, и тогда, возможно, будут найдены подходы к прогнозу таких редких, но опасных катастроф в горах.
В заключение хочется выразить благодарность Управлению природных ресурсов и охраны окружающей среды Министерства природных ресурсов РФ по Республике Северная Осетия — Алания за помощь в проведении обследований места катастрофы и за предоставление необходимых материалов.


1 Л.Д. Долгушин, Г.Б. Осипова. Пульсирующие ледники. — Л.: Гидрометеоиздат, 1982.
2 Ледопад — участок ледника, разбитый на отдельные глыбы различной формы и размера глубокими трещинами. Образуется в месте крутого перегиба ложа ледника. — Прим. ред.
3 К.П. Рототаева, В.Г. Ходакова, А.Н. Кренке. Исследование пульсирующего ледника Колка. — М.: Наука, 1983.