ЧТО ПИТАЕТ АЛА-АРЧУ

Питание рек на северном склоне Киргизского хребта может осуществляться как за счет таяния ледников, так и горной мерзлоты и погребенных (скрытых) льдов. Коллеги российских ученых из Института водных проблем и гидроэнергетики Академии наук Кыргызстана в последние годы отмечают явное сокращение оледенения в этой зоне. Потенциально это может сказаться на состоянии реки Ала-Арча, которая является важной для народного хозяйства Киргизии водной артерией: она питает крупнейший по объему Орто-Алышский водозабор подземных вод столицы республики — города Бишкек, а также значительную часть местных сельхозугодий. Минувшим летом Бишкек испытывал острый дефицит воды. 

Сотрудники лаборатории экологической радиологии Лаверовского центра приступили к оценке вклада источников питания в водный баланс бассейна Ала-Арчи в 2022 году. Пробы для исследований отбирались как непосредственно в реке Ала-Арче, так и в ее притоках. Также были отобраны пробы подземных вод и атмосферных осадков.

Архангельские ученые обнаружили явное увеличение минерализации воды в русле горной реки на высотном промежутке 2 900–3 100 м, что маловероятно при исключительно ледниковом питании. Проанализированные данные стабильного изотопного состава речной воды также показали отклонения. 

— На высоте, где проявилась аномалия по минерализации, наблюдается отклонение и по изотопному составу воды: он очень сильно утяжеляется. Обычно воды в верховьях горных рек формируются из ледникового стока, и изотопный состав там имеет более отрицательные значения. Здесь же мы увидели противоположную ситуацию. И это можно объяснить тем, что в верховьях река Ала-Арча получает питание не только из чистого ледникового стока, но и из другого источника, — комментирует заведующий лабораторией экологической радиологии Лаверовского центра Евгений Яковлев (на фото вверху).

Вероятнее всего, этому явлению способствует дополнительный источник питания реки — погребенный лед. Причем тяжелый изотопный состав воды нехарактерен для современных снеговых осадков. В верховьях Ала-Арчи расположен крупнейший в долине реки моренно-ледниковый комплекс, потенциально содержащий значительные объемы погребенного льда. По словам представителей научной группы, скорее всего, ала-арчинский лед, покрытый моренными отложениями, формировался в период, когда зима была теплее, чем сейчас: предположительно около 6–8 тысяч лет назад (климатический оптимум голоцена).  

При этом ученые отмечают, что изотопный состав воды в Ала-Арче становится значительно легче в точках, расположенных после впадения реки Джинды-Су, — притока, имеющего чисто ледниковое питание и формирующегося в зоне абляции (то есть уменьшения массы по причине таяния) ледника Голубина.

— В обычной дождевой воде и снеге не происходит неравновесного изотопного фракционирования: стабильные изотопы дейтерий и кислород-18 расположены на одной линии графика зависимости. Но мы обнаружили точку, где происходит сильное отклонение от тренда, от линии метеорных (атмосферных и поверхностных) вод. Эта точка, по всей видимости, — вода из родника, находящегося в районе альпинистского лагеря «Ала-Арча» на высоте 2 100 м над уровнем моря. И, вероятно, этот родник представляет собой разгрузку вод глубинной циркуляции, — сообщил Евгений Яковлев. 

Он не исключил, что проба может содержать примесь термальных вод, поскольку вода здесь имеет наиболее высокую температуру — выше, чем в любом из обследованных родников, находящихся на данном интервале высот. Именно в подземных водах глубокой циркуляции может проявляться так называемое неравновесное фракционирование изотопов, связанное с изотопным обменом с контактирующими горными породами.

Справедливость гипотезы также подкрепляется исследованиями изотопного состава урана в пробах воды (соотношений ²³⁴U и ²³⁸U). Наиболее аномален уран-изотопный состав: обогащение дочерним изотопом ²³⁴U было выявлено в пробе этой родниковой воды, что еще раз указывает на ее глубинное происхождение. А концентрации ряда химических элементов в составе ала-арчинских проб также свидетельствуют о присутствии в них примеси вод из моренно-ледникового комплекса.

Методы, примененные российскими учеными, позволили выполнить детальную диагностику компонентов стока горно-речного бассейна. В перспективе это дает возможность оценить и количественные характеристики запасов скрытых льдов с помощью геофизических методов. Погребенные льды по сути являются стратегическими водными запасами Киргизии.