Дендроиндификация - изучение изменения климата с помощью исследования годовых колец деревьев. Олег Останин работает с этим материалом. А предмет его исследований в более широком смысле - ледники. Молодой ученый Алтайского государственного университета получил грант президента России для поддержки молодых кандидатов наук.
Большие отступают, маленькие не сдаются
Гляциология - самим своим звучанием это слово напоминает о чем-то сверкающем, прозрачном, играющем искристыми кристаллами... Наука, изучающая ледники.
Молодой ученый Олег Останин пришел в редакцию с рюкзаком.
- Олег Васильевич, вы принесли что-то показать или рюкзак - это обычное снаряжение, доставшееся от привычки путешествовать?
- Это у меня городской рюкзак, для путешествий - побольше. Но и этот - предмет шуток для студентов: вы опять куда-то уезжаете? Лето - полевой сезон, в летнее время дома я не бываю.
- И как к этому относятся жена, родители?
- Я пока не женат, а родители, конечно, беспокоятся, не видя меня месяцами.
- Поговорим о вашей научной деятельности, о том, за что вы удостоены гранта президента.
- В своей диссертации я попытался ответить на вопрос: а где, собственно, начинается высокогорье и что это такое? Довольно сложно дать точное определение, и эту сложность пока до конца не разрешила наука. Мы рассматриваем высокогорные районы с трех позиций - современное оледенение, многолетняя мерзлота, динамика верхних границ леса.
- Постоянно слышно об отступлении ледников.
- Да, ледники отступают. Они совершают двойную работу - разрушают горные породы и отлагают их в виде моренного материала. Ледник отступает, а след от него остается. По этим следам можно сделать вывод, что за последние 150 лет ледники отступили на полтора - два километра. Это не значит, что все без исключения ледники ведут себя так, есть маленькие ледники, расположенные в долинах более крупных, присутствие которых выхолаживает, то есть сохраняет маленьких сородичей. Что касается крупных - за год они в среднем отступают на 10 - 20 метров.
- И это говорит об изменении климата на планете?
- Сейчас говорится о глобальном изменении климата, которое фиксируется метеостанциями на протяжении 150 лет. Кстати, наша Барнаульская метеостанция, работающая с 1838 года, подтверждает эти выводы. Повышается среднегодовая температура, изменяется количество осадков - до 1920 года повышалось, потом замечено некоторое снижение. Изменению климата мы находим подтверждение, наблюдая за ледниками. Сегодня количество ледников в пределах российского Алтая - примерно 900. Количество несколько меняется из-за исчезновения мелких, с одной стороны, с другой - по причине распадения крупных на более мелкие. Еще один параметр, о котором помнят, говоря об изменении ледников, - их площадь. Есть сложность в ее определении, так как в верхних границах ледников трудно отделить сезонный снежный покров от внесезонного. По наблюдениям наших коллег из Томска, площадь ледников Алтая с 1952 по 1998 год уменьшилась на 7 процентов.
Пока вулканы молчат - человек мусорит
- Естественно, возникает вопрос о причастности человека как к этому процессу, так и к изменению климата в целом.
- Здесь два ответа. Некоторые экологи, особенно западные, считают безусловным влияние человека на изменение климата. Другие, в том числе большинство отечественных специалистов, занятых непосредственным изучением самой природы, утверждают, что пока еще природа восстанавливается после похолодания Малого ледникового периода, который закончился в середине 19 века. Начало его относят к 12 - 14 векам.
- Боюсь, многие не знают, что помимо Большого ледникового периода был еще и Малый. В чем их отличие?
- Если говорить о Большом, речь пойдет о 60 тысячах лет назад. Следы его прослеживаются в горных странах, например, у нас на Алтае. Это так называемое сетчатое оледенение. Часть ледника уходила на равнину, таким образом сформировались наши ленточные боры. Малый ледниковый период характеризуется не таким глобальным похолоданием, но тем не менее температура летних месяцев снижалась, увеличивалась площадь ледников. Увы, на Алтае наблюдение за ледниками началось, когда они уже начали отступать.
- Гляциология - наука молодая только у нас на Алтае?
- В мире она тоже начала формироваться ближе к концу 19 века. У нас первое упоминание о ледниках находим у Геблера, а целенаправленное исследование их начал Василий Сапожников... Итак, виновен ли человек в изменении климата? Был такой ученый, Юрий Петрович Селиверстов, президент Русского географического общества из Петербурга, погиб, возвращаясь с Алтая. Он говорил: вот если бы разом началось извержение всего лишь десятка вулканов, выброс пепла был бы таким, что о человеческом факторе и говорить бы стало бессмысленно. Похолодание было бы грандиозным. Конечно, человек вносит вклад в изменение погоды - в результате его деятельности появляются новые химические элементы, мусор разлетается по планете, леса вырубаются. Но трудно сказать, человек ли причастен к глобальному изменению климата. Если мы посмотрим на кривую температур за последние 10 тысяч лет, мы увидим, что температура то повышалась, то понижалась.
- Интересно, как можно узнать температуру, которая была 10 тысяч лет назад?
- По различным реконструкциям, по изучению пыльцы, которую извлекают из кернов, на основе радиоуглеродного анализа органических отложений.
Мы их рубим, а они наступают
- Кстати, о кернах. Удивительный инструмент, который вы принесли в редакцию, называется бур. Не специалист, но я понимаю, что в некотором роде он преобразует вращательное движение в поступательное. То есть в ствол дерева вкручивается бур - наполняется керн, он состоит из маленьких сегментов годовых колец. Дереву не больно?
- Очевидно, больно. Но не смертельно. Травма потом заполняется смолой, и дерево продолжает жить. Дендроиндификация - так это называется. Анализ древесных кернов показывает изменения температур, количества осадков от года к году, то есть это один из методов наблюдения за изменением климата. Всем известно, плоскогорье Укок называют безлесой территорией. Но если посмотреть северные районы, северо-западные - там есть более глубокие долины и там встречаются деревья. Или взять Южно-Чуйский хребет - на коротком участке до слиянии Аллахи с Канасом есть небольшое скопление деревьев. Их там чуть больше десяти, примерно в два человеческих роста. Мы определили возраст - 70 - 80 лет. Ледник отступил с этого места где-то 150 лет назад, на освободившейся территории начал расти лес. Впервые я побывал на плоскогорье Укок в 1998 году, а спустя 10 лет увидел на месте, где ничего не было, новые деревца.
- То есть новый лес появляется прямо у вас на глазах?
- Да, вслед за отступающими ледниками появляется лесная растительность. В Бертекской котловине, на основной территории, снег полностью выдувается, земля промерзает и образуется многолетняя мерзлота, условия, не пригодные для древесной растительности. Но она наступает, идет вверх по долине со стороны Казахстана. Это в основном лиственница, наиболее стойкое, неприхотливое дерево. Однако в некоторых долинах Южно-Чуйского хребта отмечено появление елей, более теплолюбивых деревьев.
- Иными словами, дело идет к тому, что мы, уничтожая леса, можем обрести новые?
- Вероятно. Только два этих процесса происходят с различной скоростью. Я уже упомянул многолетнюю мерзлоту, это, кстати, тоже предмет наших наблюдений. Если говорить о сплошной мерзлоте, она образуется, как уже было сказано, там, где снежный покров выдувается. Второе условие - осадки в позднелетний период, когда влага не успевает испаряться. В 2003 году, мы знаем, было самое крупное за многие годы землетрясение. Оно вызвало большой оползень и вскрыло в долине Толдуры мерзлоту. Поверх льда был грунт примерно в полтора метра толщиной, а на нем произрастал лесной массив. Корни у деревьев распространялись не в глубь, а в ширину. Понятно, что в подобных массивах часты ветровалы.
Важный агент и запах дерева через 50 тысяч лет
- Мы же народ интересный, нам подавай практическую выгоду. Что в этом смысле дает ваша наука?
- Оценка ледников сказывается на оценке водности рек. Ледники Алтая питают огромный бассейн Оби. На аграрной территории река - существенный агент для дальнейшего экономического развития. Изучение высокогорных ледников подсказало, например, что темпы изменения климата на Алтае несколько ниже, чем, допустим, в густонаселенных районах Европы. К этому выводу пришли томские ученые.
- Вот интересно, в Томской области практически нет горных массивов, а томичи занимаются изучением ледников, исследуют наше высокогорье.
- В Томском университете есть даже лаборатория гляциологии, и очень серьезные научные работы там ведутся. У нас в работе совместный российско-японский проект по изучению многолетней мерзлоты, они приезжают, вместе работаем.
- А островитянам что здесь нужно?
- В Японии, представьте, есть Институт мерзлотоведения, есть Институт горных полярных исследований, с которым мы и сотрудничаем. Они работают в основном в Северном полушарии, во всех странах, где есть мерзлоты. Люди хотят знать все о своей планете. Кстати, японские коллеги обратили наше внимание на мало изучаемый объект - каменные ледники. Мы начали раскручивать эту идею и на сегодня уже насчитали около 800 объектов. Суть такова: под камнем хранится лед. Запасы его не исследованы, однако количество объектов указывает на то, что эти ледники не могут не влиять на климат.
- Сколько же все-таки лет нашим ледникам, хотя бы примерно?
- Вот здесь мнения ученых расходятся. Одни считают, что ледники на Алтае полностью вытаивали в период примерно с 8 по 12 век. Сегодня появилась вторая точка зрения: наши ледники - это остатки самого мощного оледенения. Интересна находка в Тыве, районе, называемом Восточным Алтаем. Там есть горный массив, который в переводе на русский называется Серебряной горой. На одном из языков ледника нашли деревья. Откуда они? Первое напрашивается - люди занесли, может, строение какое было. Присмотрелись - корневая система цела, на стволах остатки коры, ветки не обрублены, а отломаны. Человек бы, наверное, очистил стволы, отделил их от корня. Деревья заморожены, пробурить их не удалось, распилить - тоже. Натесали щепок, отправили в две независимые лаборатории - в Петербург и в Германию. Результаты оказались примерно одинаковыми: деревьям 47 - 50 тысяч лет. Вот такое количество лет назад массив был залесен, потом начал формироваться ледник, и он похоронил под собой деревья. Кора даже цвет свой сохранила, а оттаявшие щепки пахнут древесиной. Это открытие подтверждает гипотезу, что современные ледники хранят лед того, Большого ледникового периода.
- Надо же! Просто сказка ледовая! Представляю, с каким нетерпением вы ждете окончания зимы!
- Мы ходим в экспедиции вместе со студентами, второкурсники таким образом проходят практику. Сначала: о-о, мы думали, в Горном Алтае только отдыхают! А тут столько ходить, тяжести таскать... Через месяц после возвращения: Олег Васильевич, а можно на будущий год пойти? На любых условиях. Все, человек заболел горами, серьезная это болезнь, скажу вам откровенно.
Вижу, вы опасный носитель вируса этой болезни. Чтобы так активно болеть, надо быть здоровым. Вот здоровья вам в первую очередь и пожелаем!
Анатолий КИРИЛИН, Фото: Е. НАЛИМОВ, Алтайская правда, 12 февраля 2009 г.