Наявність вічній грунту на невеликій глибині від денної поверхні накладає незгладимий відбиток на хід географічних процесів в областях розвитку вічної мерзлоти.
Вічна мерзлота впливає на режим ґрунтових вод, на діяльність річок, утворення озерних улоговин, на формування рельєфу, грунтоутворювального процеси, рослинний і тваринний світ, а також і на господарську діяльність людини. Географічні ландшафти в областях розвитку вічної мерзлоти відрізняються безліччю своєрідних рис.
Так як мерзлі грунти водотривких, то на їх поверхні скупчуються води (надмерзлотние). Води, що лежать в межах діяльного шару, сезонно промерзають; ті, які знаходяться між діяльним шаром і вічною мерзлотою, знаходяться круглий рік в рідкому стані. Рідка вода може бути і в самій товщі вічної мерзлоти (Межмерзлотние води), переміщаючись тут вниз, в сторони або вгору (з Подмерзлотние шару); рух оберігає її від замерзання. Нарешті, підземні води, завжди в рідкому стані і зазвичай під напором, є і нижче вічної мерзлоти (подмерзлотние води).
З зимовим промерзанням діяльного шару пов'язано освіту грунтових криги. Якщо промерзання діяльного шару, внаслідок неоднаковою його теплопровідності в різних точках, йде нерівномірно, то може статися, що в одних місцях його промерзла частина встигне вже зімкнуться з вічною мерзлотою, тоді як в інших залишиться деякий проміжок між його замерзлої частиною і вічною мерзлотою. Очевидно, що вода, укладена в цьому проміжку, стає напірної, і гідростатичний тиск її передається на всі боки. Це тиск зустрічає знизу величезний опір з боку вічній грунту, а з боків великий опір промерзлій частини діяльного шару, зімкнулася з вічною мерзлотою. Найменший опір буде відчувати гідростатичний тиск, спрямований догори, в результаті чого на поверхні землі грунт спучується, і утворюється горб. Якщо при спученні, як це найчастіше буває, бугор розтріскується, через ці тріщини з-під землі спрямовується під напором рідка вода, розливається по поверхні бугра і прилеглої до нього площі, замерзає і утворює шар льоду. Так як температура підземної води близька до 0 °, а температура повітря в цей час на два-чотири десятки градусів нижче нуля, над витікає з тріщин водою клубочиться туман.
При подальшому промерзанні діяльного шару і, отже, при подальшому стисненні рідкої частини надмерзлотних вод відбувається витікання другий, третій і т. Д. Порції їх, і лід на горбі і його околицях намерзає шар за шаром. Така грунтова полій може захоплювати площа в десятки і сотні квадратних метрів.
Бувають випадки, коли спучування грунту і утворення бугра не супроводжуються закінченням підземної води на поверхню; це означає, що гідростатичний напір виявився недостатнім для прориву поверхневого шару.
Вода замерзає всередині бугра, і в розрізі такого бугра можна буває спостерігати крижане ядро у вигляді лінзи, прикрите, як футляром, шаром мінеральної породи (пісок, супісок і т. Д.) І поверх останньої торфом. В інших же випадках вихід напірної води супроводжується справжнім вибухом, розкидає брили мерзлої землі на значну відстань. Як вважають, такого роду вибухів чимало сприяють гази, що виділилися з води при її замерзанні і нагромаджується в серцевині бугра; їх тиск приєднується до гідростатичного тиску води.
Як ми бачили, напірна вода деформує або прориває ту частину діяльного шару, де в даний момент потужність сезонного (зимового) промерзання виявилася з тих чи інших причин найменшою. Тому не дивно, що в районах розвитку вічної мерзлоти грунтові криги нерідко утворюються під будівлями, зведеними людиною, так як будівлі до певної міри захищають грунт від промерзання і під ними замерзла частина діяльного шару виявляється менш потужною, ніж під незабудованими ділянками.
За багаторічними буграми з ядром з льоду або льодистих порід, що виникають в результаті діяльності підземних вод в районі вічної мерзлоти, досить міцно закріпилася назва гідролакколітов; часто до них застосовують також і місцеве якутське назва - булгунняхі. В європейських тундрах гідролакколітов немає, але зате вони широко розвинені далі на схід - в Байдарацкой тундрі, на Тазовском півострові, в Гиданський тундрі, на Таймирі, в Якутії, що є класичною країною підземних полою, і на узбережжі Аляски, де гидролакколіти носять ескімоське назву « пінгос »(pingos).
Великий вплив вічної мерзлоти і на життя річок.
Як відомо, річковий стік є різницею між кількістю опадів, що випали на територію даного річкового басейну, і кількістю вологи, що випарувалася з поверхні цього басейну за той же проміжок часу. На більшій частині території, зайнятої вічною мерзлотою, в рік випадає 200-300 мм опадів, а стік становить від 3 до 6 л в секунду з кожного квадратного кілометра. У північному Казахстані і Західному Сибіру (в південній частині) річна кількість опадів таке ж, але стік значно менше: від 0,5 до 2 л в секунду з квадратного кілометра. Це частково пояснюється більш високим випаровуванням в Казахстані і Західному Сибіру, так як тут температура повітря вище, ніж в районах вічної мерзлоти. Але значну роль у відмінності розмірів стоку грає і самий факт присутності або відсутності вічної мерзлоти, так як вічна мерзлота є конденсатором підземного водяної пари і, крім того, деградуючи, вона звільняє багато рідкої води; і те, і інше сприяє посиленню стоку. Тому що пружність парів води в порах вічної мерзлоти не може бути більше пружності парів льоду при 0 ° (т. Е. 4,58 мм = 6,1 мб), а під мерзлотою (весь рік) і над нею (влітку) пружність парів завжди більше.
Досить своєрідні деякі річки Новосибірських островів, що прокладають собі русло в четвертинних відкладеннях, що містять підземний лід: річка розплавляє цей лід і харчується їм, внаслідок чого робиться все більш і більш повноводною у напрямку до гирла, не беручи в той же час жодного припливу.
В областях вічної мерзлоти широко розвинене явище річкових криги, або таринов. Річки течуть по наносять, підстилаються водоупорной вічною мерзлотою. Після льодоставу, в міру посилення морозів (до 30-50 °), лід на річці стає товщі, що тягне зменшення живого перерізу річки. Чи не вміщаючись в цьому звуженому перетині, річкова вода набуває характеру напірної і видавлюється на поверхню льоду там, де опір натиску найменше (зазвичай вздовж берегів), або, якщо опір велике, лід річки спучується буграми, розтріскується і дає вихід напірної воді через тріщини. Що вийшла на поверхню вода повільно розтікається по льоду (а при низьких берегах ці берега теж заливаються) і замерзає шаром товщиною від 2 до 15 см. Наступна її порція, замерзаючи, утворює новий шар поверх першого і т. Д .; загальна потужність всіх шарів досягає 2-3 м. Над річкою при цьому клубочиться туман. Вся сукупність цих явищ, що нагадує освіту грунтовій криги, називається річковий льодом. Якщо річка промерзає до самого дна, то вся решта рідкої вода цієї річки виходить на поверхню і утворює полій.
Річкові полою - характерне явище в басейнах Амура, Зеї, Алдана, Индигирки і т. П. Т. Е. Усюди, де є вічна мерзлота.
Так як пухкі породи, скуті мерзлотою, стають щільними і володіють високим опором, то розмив дрібними річками свого русла в глибину (глибинна ерозія) виявляється утрудненим. Для великих річок вічна мерзлота не є великою перешкодою, але маленькі річки тут працюють не стільки вглиб, скільки в сторони, і з плином часу виробляють непомірно широкі, але порівняно неглибокі долини. Крім того, в річкових долинах, витягнутих із заходу на схід чи зі сходу на захід, присутність вічної мерзлоти обумовлює асиметрію схилів: схили південної експозиції (т. Е. Північні береги річок), сильніше протавали влітку і сильніше тому що руйнуються, набагато крутіше, ніж схили північної експозиції (т. е. південні береги річок).
Крім позитивних форм рельєфу, пов'язаних зі спучуванням грунту, в областях розвитку вічної мерзлоти виникають і негативні форми - провальні воронки, западини і улоговини осідання, обумовлені термокарста (або мерзлотним карстом), т. Е. Витаіванія льоду в вічній грунті. Вирубка лісу і розорювання землі полегшують доступ сонячних променів до поверхні землі і, отже, її прогрівання. Лісові пожежі (ненавмисні або свідомо влаштовуються для розчищення лісових ділянок під ріллю) не тільки усувають затінення грунту деревними кронами, а й прогрівають її на відому глибину. Вода, що вийшла в результаті танення льоду в мерзлій грунті, займає менший обсяг, і верхні шари грунту тому осідають, утворюючи провали і воронки (від одного до декількох метрів в діаметрі) або менш виражені в рельєфі западини і «блюдця», іноді значного діаметра. На перших порах такі западини перетворюються в болота, а з плином часу на їх місці виникають і озерця. Озерки виникають швидко: досить буває всього 10-20 років після лісової пожежі, щоб озерце сформувалося. Іноді воно потім буде спущено, і його улоговина покриється луговий рослинністю. Іноді ж ряд озерець з'єднується і утворює значні озера до декількох кілометрів в діаметрі.
В Якутії, на Чукотці, Алясці та інших місцях термокарст зустрічається досить часто. У цих районах, при з'ясуванні походження озерних улоговин, не можна упускати з виду можливість впливу на їх освіту процесів мерзлотного карсту.
Наявність вічної мерзлоти взагалі широко сприяє утворенню боліт або заболоченість. Як ця обставина, так і термічний вплив вічній грунтів не можуть не позначатися і на характері грунтоутворювального процесу. Неглибоко лежить вічна мерзлота охолоджує грунт над собою, що тягне ослаблення грунтоутворення і слабку вираженість в грунті генетичних горизонтів.
Грунтові розчини, що рухаються зверху вниз, при зіткненні з вічною мерзлотою замерзають, відбувається коагуляція (згортання) і випадання над мерзлим шаром містяться в них колоїдів (наприклад, сполук заліза) і навіть легко розчинних солей. Понад те, горизонти, що лежать безпосередньо на водоупорной вічній мерзлоті, пересичені вологою; вода, піднімаючись звідси по капілярах догори, викликає зволоження також і верхніх горизонтів і заболочування поверхні. При неглибокому заляганні вічної мерзлоти трапляється, що пилуваті частки в пухких грунтах, насичуючись вологою, сприяють створенню пливунів і явищ солифлюкции, т. Е. Течії грунту.
Вплив вічної мерзлоти можна простежити і на рослинності. Складаючи механічне перешкоду, мерзлота заважає розвитку коренів дерев в глибину, і в останніх розвивається поверхнева і горизонтальна коренева система. Втім, розвиток коренів в горизонтальному напрямку починається трохи вище шару вічної мерзлоти, будучи обумовлено низькими температурами, тому що коріння не в змозі всмоктувати холодну воду в достатній для рослини кількості. При поверхневій і горизонтальної кореневій системі дерево має малу стійкістю; сильні вітри надають деревам різноманітний нахил ( «п'яний ліс», який, однак, може виникати ще при спученні грунту або, навпаки, його осіданні) або вивертають їх з корінням. У тайгових районах вічної мерзлоти завжди багато бурелому і ветровала.
Вічна мерзлота сприяє, крім того (якщо вона залягає неглибоко), розвитку болотної рослинності.
З іншого боку, не підлягає сумніву і зворотний вплив рослинності на глибину річного відтавання. Під мохами, товстої підстилкою і в густих тінистих заростях відтавання слабкіше, і вічна мерзлота залягає ближче до поверхні; в розріджених лісах відтавання відбувається на велику глибину.
У посушливих районах, однак, вічна мерзлота приносить і користь для землеробства, так як на мерзлому шарі є запас талої та дощової води; при прогресуючому літньому відтаванні в грунт надходять нові фонди вологи, що забезпечують безперервність вегетації.
Для тварин вічна мерзлота має те значення, що вона перешкоджає їм впадати в зимову сплячку, так як рити нори в дебелого мерзлому ґрунті дуже важко. Виняток становить сибірський бабак, який спить у грунті при температурах до -20 °.
Поділіться посиланням з друзями