На речной террасе тихо, где-то внизу ровно шумит ручей. Маревые кочки раскачиваются, когда мы проходим между их высокими травянистыми султанами. Утренние прозрачные облака спешно куда-то убегают, подобрав свои пышные юбки. Солнце за лесом слегка розовит их снизу, неодобрительно подчеркивая и поспешность их бегства и вороха скомканных одежд. Пожухлая трава стоит влажная от только что растаявшего ночного инея.
— Сегодня, мальчики, — обращаюсь я к Сашку и Володе, — мы почитаем книгу Земли. Прямо на месте.
Я повела их за поселок, на склон долины. Взяли с собой лопаты, термометры.
— Книгу читать интересно, если грамотен. Неграмотному все эти значки и «закорючки» ни к чему. Так же неинтересно ходить по земле страны мерзлоты, если не знаешь ее азбуки.
Поверхность земли, верхний ее слой, — ее «лицо». Оно, как и у человека, может быть гладким, ровным, спокойным или морщинистым, в складках, изрытым оспой — следами перенесенных событий. Лицо отражает то, что происходит внутри человека, его душевные потрясения и колебания, а здесь, на земле, — что делается внизу, под ее поверхностью. Как у человека внешность зависит от характера, способностей, отношения к окружающему и условий жизни, так и на поверхности земли отражается характер (тип) грунта, окружающие условия, суровые или благоприятные. Ведь так важно для человека — беспокойный он или флегматичный, реагирует на все, или ему все «до лампочки»! А если сам беспокойный да условия трудные, совсем беда — постареешь скоро.
В самом деле, мальчики, не смейтесь, так и есть. У человека все проходит через душу, а здесь проходит под поверхностью, не затрагивая, однако, ледяного сердца.
Посмотрите, например, если над мерзлотой лежит песок и есть хороший сток, вода из песка спокойно стекает, он ее не держит. Хочешь уходить — уходи. Пучения не происходит. Ни тебе трещин на его «лице», ни бугров пучения — безмятежная поверхность.
А вот глина пылеватая или суглинок — «субъекты» беспокойные и нервные, каждый жадно вбирает в себя воду, ни за что не расстанется ни с одной каплей, дуется, разбухает до изнеможения, распирает его во все стороны, а ему все мало. И вода в нем замерзает и пучит и наполняет его льдом, а он все хватает и хватает воду. Ну, и что получается? Весь покрывается трещинами, буграми-бородавками, весь изрыт и до времени состарился. Конечно, если он живет в теплом, благодатном краю, все несколько иначе. Но и там с его жадностью до воды он тоже хватает ее без меры, а высыхая, трескается от жары. Вот что значит характер! А здесь мерзлота, тут одними трещинами не отделаешься. Поэтому и получается: где глинистые и суглинистые грунты — и речи быть не может о безмятежном лике поверхности.
Есть одно очень интересное явление с интригующим названием «нулевая завеса». Мне почему-то всегда эти слова напоминали те стеклянные занавеси, что висят в дверях пахнущих луком и жареными каштанами итальянских тратторий.
На юге такого явления не увидишь. Нулевое не бывает теплым. Все породы промерзают и протаивают по-разному. Сухие — быстрее, влажные — медленнее. Но мы видели жадные до воды суглинки, которые трескаются, раздуваются, а воду не отдают. Промерзают они медленно, процесс включает смену фаз и величины скрытых теплот. Вот эту трату времени и тепла — на таяние льда, и холода — на замерзание воды и называют «нулевой завесой». Из-за нее самые низкие и самые высокие температуры проникают на глубину, например, двух-трех метров не в январе — феврале, а на несколько месяцев позже. Самый холод там, внизу, в апреле — мае, а самое тепло не в июле, а в сентябре — октябре.
И поэтому где глубина протаивания большая, то есть чаще на юге — сверху грунт уже промерзает, а внизу еще протаивает. А здесь, на севере, сверху часто только собирается промерзать, а снизу, опережая, уже поднимается мерзлота. Так все неодинаково.
Поразительно еще одно: до чего тепла земная шуба — снег! Даже в суровых условиях под сугробами и снежными надувами земля промерзает намного меньше, чем вокруг, а на юге может совсем не промерзнуть, и в грунте сохранится вода.
Посмотрим все же, как стареет здесь лицо Земли. На террасе пробили шурфик. Оттаявший слой оказался около метра толщины — южная сторона.
Первая страница нашей «книги», мальчики. Вот этот верхний слой земли оттаивает каждое лето и промерзает каждую зиму. Промерзая, он сливается с вечной мерзлотой, и поэтому мерзлота такая называется сливающейся.
Этот слой когда-то назвали деятельным или активным слоем. Он и в самом деле таков: и потому, что им интересуется человек и работает в нем, и потому, что здесь активно действует сама мерзлота.
Если бы между зимним промерзанием и вечной мерзлотой оставалась талая прослойка, как это наблюдается на юге или под реками, мерзлота была бы «несливающейся». Здесь же, проморозив то, что оттаивает летом, мороз проникает глубже в вечную мерзлоту и понижает ее температуру. Суточные колебания температур затухают примерно на глубине двух метров, годовые — восьми — десяти, а многолетние — пятнадцати — двадцати пяти. Летом мерзлота снова немного «отогревается».
Эти пятнадцати — двадцатипятиметровые глубины — особые глубины: круглый год там постоянная температура, колебаний нет. Она так и называется — глубина нулевых годовых амплитуд или уровень постоянных температур. Постоянная температура здесь устанавливается в результате равновесия между приходом тепла от Солнца и потери его Землей. Когда говорят о температуре вечной мерзлоты, имеют в виду температуру именно на этой глубине, а не на поверхности Земли. Эта температура всегда градуса на три-четыре выше среднегодовой температуры воздуха. Это значит, что мерзлота появляется только в тех районах, где среднегодовая температура воздуха равна минус трем — минус четырем градусам. Только в этих районах!
Володя и Сашок сделали много закопушек; самое большое оттаивание оказалось у речки, в гальке, а самое малое — двадцать сантиметров — на северном склоне горы, в суглинке.
— В деятельном слое, — продолжаю я, — происходит много примечательных событий и превращений. И почти все — на глазах человека. Когда зимними ночами от страшной стужи гулко стреляет земля и будит дремлющих под снегом куропаток, это в промерзающих, насыщенных водой грунтах деятельного слоя во все стороны змеями разбегаются трещины.
Когда на виду у всех на склонах гор и в реках вздымаются бугры пучения, это происходит потому, что в деятельном слое замерзает вода и лед приподнимает грунт. В этих буграх, как в замкнутой системе, при температурах минус двадцать — тридцать градусов развивается давление в сотни (и даже до двух тысяч) атмосфер! Хлынувшие из бугров и не замерзшие в них воды затапливают окрестности.
Самые большие ледяные бугры растут на реках. Помню рассказ товарища о том, как взорвался один такой ледяной бугор пучения на реке в Забайкалье, где-то между Ононом и Шилкой.
Несмотря на конец марта стояли сорокаградусные морозы. Река поверх льда заросла мощной наледью и покрылась громадными шишками ледяных бугров высотой до четырех метров. Один из них, диаметром больше тридцати метров, трещал и вздрагивал. Товарищ находился в сторожке, выше небольшого моста на автодороге.
Рассвет раскололся страшной канонадой — будто ударили из тяжелых орудий. Все, кто был в сторожке, выскочили из нее, но близко к реке не пошли.
Гигантские глыбы льда со страшной силой летели в разные стороны. Это было извержение ледяного вулкана. Потом подсчитали: глыбы весили что-то около пятисот тонн. Одна была семи метров длины.
Из большой воронки-кратера на месте ледяного бугра потоком изливалась вода реки, получившая свободу. Мост был снесен. На реке образовалась широкая полынья длиной в несколько километров. Все «извержение» заняло два часа.
В Южной Якутии на склонах долин даже совсем небольших речек мы находили глыбы льда, отброшенные далеко в тайгу. Новички рабочие с безмерным удивлением взирали на мерцающие зеленые громадины, лежащие среди разваленных в разные стороны деревьев, как на метеориты — пришельцы из космоса. А река, истратив свои исполинские силы, снова мирно текла (до следующего «взрыва») под образовавшимся уже на ней ледяным покровом, припорошенная снегом. Никому и в голову не могло прийти, глядя на эту притворную безмятежность, насколько коварна эта тихая и мирная река.
— Вторая страница книги? — спрашивает Сашок.
— Кажется, так.
Мы поднялись, собрали инструменты и двинулись дальше.
Сашок сказал:
— Целая наука. С этим деятельным слоем чертова пропасть всяких проблем и задач. Я представляю. А вода? Вода — проблема номер один, и теперь не только здесь, скоро будет во всем мире.
Володя, равнодушно помаргивая, спрашивает:
— Не хочешь ли заделаться мерзлотоведом?
— Не думал пока. Но я тебе скажу: мне кажется, что в географии это одна из наиболее интересных наук. Что мне в ней нравится — это конкретность. Видишь, что изучаешь, видишь, зачем изучаешь. Громадное практическое значение, необходима до зарезу, проблем у нее видимо-невидимо, перспективы грандиозные. Почему нет?
— Ты вчера говорил, что самое любопытное — это геология, а в геологии — искать нефть. Перспективы грандиозные. А позавчера — что самое интересное — строить небоскребы, и обязательно в новом стиле, и что Корбюзье — это только начало, отправная точка. И перспективы грандиозные. Нет?
— Говорил. А скажешь, не интересно?
Вмешалась я:
— Интересного очень много. Сашку́ сейчас трудно что-либо выбрать. А геология и география близки. Мерзлотоведение между ними. Может, Сашок будет иметь какую-то основную специальность и изучать другие. Ну, а небоскребы…
Сашок отмахнулся:
— В небоскребах будем жить. А то, что вы сказали, — можно не ограничиваться одной наукой — это верно, это хорошо, мне просто дышать легче стало. Так и специальность выбирать свободнее — главную и второстепенную. Не закабаляться на всю жизнь. Одно изучу твердо, а остальное в помощь, или для себя, то есть для своего дела. И душа будет спокойна, и есть, куда отклониться, когда покажется, что не то или надоедает. Я многих ребят знаю, сначала увлекались, а потом разочаровывались. — И в ответ на сдержанно-ехидный взгляд Володи добавляет: — А может, всерьез мерзлотоведом стану. Вот тогда посмеешься! Встретимся с тобой десятка через два лет, ты мне скажешь: «товарищ профессор, помогите, я строю на мерзлоте (ты же ведь строитель), у меня, ах-ах, дом падает. Не проконсультируете ли?» Я — с удовольствием. — И важно выпячивает грудь.
Переправляемся на другую сторону долины.
Что-то я им недосказала. Да, вот что. О границе деятельного слоя с мерзлотой. Это не простая, это тоже особая граница.
Два близко соприкасающихся тела — мерзлое, неподвижное и талое, живое, оказывается, «дышат», передавая друг другу свое дыхание.
Каждую позднюю осень, когда мороз проникает в землю, мерзлота поднимается снизу к нему навстречу. Однако мороз торопится, опережает ее, и встреча всегда происходит ближе к мерзлоте.
На грани мерзлого и талого лежит тонкий «переходный слой», который попеременно захватывается то мерзлотой (снизу), то теплым (через талый грунт) дыханием далекого солнца (сверху). Он то оживает, то умирает; на одно-два лета его может захватить вечная мерзлота — значит, солнце было не в силах его согреть. Или на много лет подряд он, теплый от солнца, остается живым, талым и даже растет, бесцеремонно внедряясь в мерзлоту.
Все, что создано оригинального и красивого в стране вечной мерзлоты, находится в деятельном слое, и все идет от единоборства солнца и мерзлоты с морозом. Но есть одно любопытное обстоятельство: их деятельность может проходить только в присутствии воды. Непременно и обязательно. Без воды ничего, совсем ничего из ряда вон выходящего мерзлота и солнце сделать не могут.
Мы исходили несколько километров, и только к обеду я нашла то, что нужно.
— Вот и третья страница, мальчики. Пятна-медальоны.
Пятна лежат перед нами, круглые, чуть выпуклые, тоже исчерченные тонкой полигональной сеткой пяти-, шестиугольников, а вокруг в обрамляющих их трещинах более крупных полигонов растет трава. Лежат пятна почти в шахматном порядке.
Ребята разрыли землю на пятне, чтобы получше рассмотреть его изнутри. Грунт пятна заметно влажнее, чем вокруг.
Чтобы внутри деятельного слоя возникло такое пятно — мерзлота, мороз и солнце поработали много лет. В толще суглинка вода замерзала; лед, расширяясь, поднимал вверх песок и мелкие камешки. При оттаивании под них засыпался мелкозем, и камешки оставались уже на более высоком уровне. Из года в год эти камешки поднимались все ближе к поверхности. От напора снизу, от пучения, от мороза по поверхности разбегались трещинки. По трещинкам «вылезать» им наверх было легче, по ним и выкладывались каменные узоры.
Ребята топчутся на пятне, берут пробы, смотрят туда, сюда и вдруг с удивлением вскрикивают: пятно под их ногами колышется, как резиновая подушка.
— Что такое? — в один голос кричат оба.
По-ребячьи они начинают прыгать влево, вправо. На одной, на двух ногах.
Таково свойство пылеватых суглинков — обретать текучесть при таянии и механическом воздействии — движении и нарушении равновесия.
Покачавшись еще на двух пятнах, они наконец отрываются от этого увлекательного занятия.
Есть одно удивительное и поэтичное явление, в какой-то мере связанное с пятнами. Это — ледяные цветы, или ледяные стебельки. Ледяные цветы растут на рассвете по берегам рек и озер или на пятнах-медальонах. Поразительно нежные, необыкновенной красоты.
Здесь мы не видели их, но это не значит, что их здесь нет. Не приходилось видеть. Их много везде — в Центральной Якутии, на Таймыре, на Алдане, Чукотке, Аляске, в горах Швейцарии и в других местах. Они растут потому, что в слое промерзания кверху, к поверхности, подсасывается вода. Стебельки высасывают воду, растут, поднимают на себе грунтовые частицы. Когда они тают, вода испаряется. Пятна — это мелкие природные насосы.
Цветы стоят на тончайших и высоких ледяных ножках. Каждый стебелек, каждая хрустальная иголочка прозрачна и стройна. Цветы не карлики: высота их пять — пятнадцать сантиметров и даже больше, толщина стеблей — до половины сантиметра. Над каждым стебельком — цветок из льдинки, песчинки, или камешка, или крошечного кусочка суглинка. Растут они кустиками, нередко очень густо и издали похожи на высокую ледяную щетку, на которую положили что-то пушистое.
Увидеть эти цветы почти так же трудно, как разрыв-траву в ночь под Ивана-купалу или жень-шень в дебрях приморской тайги.
Их находит только тот, кто встает, когда едва начинает светать.
С первыми лучами солнца стебельки тают, тают, ноша им становится непосильной, они сбрасывают свои камешки-цветки, камешки катятся под уклон по пятну и ложатся в ближайшую трещинку. Как нигде, зримы здесь быстрые движения «мертвой» природы. Но никто еще не заснял на кинопленку рождение ледяных цветов.
Иногда кажется, что ящички с такими цветами поставили друг на друга: ледяная трава прорастает в два-три яруса, слипшиеся песчинки-цветы образуют основу для ледяных стеблей более высоких ярусов. Эти увидеть легче.
Вниз по склону пятна-медальоны спускаются ступенями, в шахматном порядке. Не хватает только фонтанов, чтобы запрыгали по пятнам каскады воды.
Мы перешли ручей, обогнули небольшой останец глинистых сланцев и вышли на водораздел. Я хочу показать ребятам каменные кольца, или каменные пятна. Они гораздо эффектнее пятен-медальонов. Жаль, что здесь они не очень четко выражены.
Кольца похожи на ватрушки. В середине их расположено глинистое пятно или пятно из камней, а вокруг — широкий возвышенный бордюр тоже из камней — покрупнее или помельче или из травы. Талант и неутомимость природы поистине удивительны. Все эти пятна и кольца относятся к группе полигональных образований, к так называемым «сортированным полигонам», а вот поди ж ты, как дети одной матери, совсем разные «на лица». Каменные кольца возникают там, где близко от поверхности залегают разрушенные скальные породы. Считают, что возникновению этих колец способствуют и ледяные цветы. И все же нам повезло: мы нашли три небольших каменных кольца с глинистыми пятнами посередине. Сашок быстро «разрезал» одно из них канавкой. На месте трещины, постепенно сужаясь книзу, обнажился небольшой, хорошо отсортированный каменный клинышек. Пятиугольное кольцо-клин! Вон, оказывается, как возникают в земле эти живописные узоры. Каменными клиньями заполнены все трещины вокруг полигонов. Там, где колец много, получается гигантская каменная «борона».
«Раскачать» здесь кольца ребятам не удалось, грунт под пятнами не поддавался: близко скальные породы.
Около колец сели отдохнуть. С водоразделов всегда не хочется уходить. Смотришь, как протягиваются вдаль долины, как заворачивают они за увалистые склоны, а склонов этих уже почти нет, они лежат в той влекущей недосягаемости, которая завьется солнечной дымкой, туманом, голубой мглой и сливается с небом.
Внизу гораздо холоднее, и мы одеваемся.
— А я вам вот чего скажу интересное, — говорит Сашок, — здесь этот деятельный слой через месяц-два весь промерзнет, да? А в Чите, где я долго жил, — я учился там в школе — мерзлота лежит глубоко, метров на тридцать, и сверху там промерзает целых четыре метра. А ниже талик и есть вода. Мы колодец вырыли. А мерзлоты всей — не то что здесь! — всего сорок метров. У нас во дворе было учреждение, ему вода нужна была, они сделали скважину и прошли всю мерзлоту и качали из-под нее воду.
— Ну, верно. Это та самая, несливающаяся мерзлота. Но вот, кажется, мальчики, страница четвертая. Пашня со следами термокарста.
Мы остановились перед небольшим когда-то распаханным полем, покрытым глубокими, бессистемно возникшими ямами и рытвинами.
— Вот, смотрите, что получается, когда по незнанию, не исследовав предварительно участка, люди распахивают землю. А здесь, оказывается, залегал подземный лед!
Вы наглядно видите, что такое термокарст: от протаивания льдов поверхность кое-где опустилась. По дороге вы наблюдали его не раз, но не на пашне, а то под вывороченными пнями, то на месте пожара. Какое-то нарушение поверхности, облегчение доступа к обнаженной земле солнечным лучам, и начало положено. Очень быстро идет таяние льда в морозобойных трещинах, где растут трещинно-жильные льды, когда туда проникает теплая вода, отепляет грунт и размывает его.
Но, похоже, что здесь залегали не ледяные клинья, а льды другого тина, что-нибудь вроде погребенных ледяных пластов — наледей или снежников. Почему? Да потому, что каналы на месте протаявших клиньев в какой-то мере сохраняют обычно рисунок полигонов. А ямы получаются на пересечении канав. Здесь этого не видно.
Когда в какой-то точке от той или иной причины деятельный слой протаивает глубже, чем вокруг, в мерзлоте создается что-то вроде талой чаши. Поверхность земли проваливается, возникают западины, «блюдца», котловины, а потом и озерки. Озерки подтапливают деревья, валят их в разные стороны — появляется «пьяный лес», как и при пучении грунтов. Возникает тоже очень характерный для области мерзлоты рельеф — термокарстовый.
Ну, а что касается этой незадачливой пашни, то ведь здесь и на обычных-то участках сеять что-либо нелегко: почвенный слой невелик, не больше метра, почвы подзолисто-болотные, а на седловинах и вовсе болотные и торфяно-болотные. Подзолообразующий процесс затруднен: вечная мерзлота препятствует прониканию солей калия, натрия и карбонатов в более глубокие слои.
Постояв около пашни и засняв на пленку наиболее интересные кадры, мы направились домой. Почти у дома нас догнал прораб нового стройучастка.
— Хотите посмотреть ледяное чудо?
— Хотим.
— Пошли.
Не спрашиваю, какое чудо. Любое хочу, тем более ледяное. Прошли поселок, завернули за последний дом, спустились к реке, где обычно в русских селах ставят баньки. И в самом деле, у обрыва стоит маленький сруб, только какой-то странный, вроде большого деревянного бутона с ледяной сердцевиной — крыша приподнята, стены вверху раздались в стороны.
Прораб смеется:
— Подойдите ближе.
Подходим. Бревенчатый домик, бурый от непогоды, раздулся, лопнул, одна стенка отвалилась, и на свет вылез сверкающий ледяной купол.
Сам прораб, показав чудо, теперь вовсе не в восторге от того, что видит. На его лице досада.
— Наша беда, — говорит он грустно. — А главное — пропала вода. Был неплохой ключик, построили баньку, два года было хорошо. Вдруг однажды ночью, в январе, — страшный треск; думали, самолет свалился рядом. Из соседних домов люди повыскакивали кто в чем был. Ночью так ничего и не поняли. А днем смотрим — лед в баньке. Сначала его, вроде, немного было. Потом все больше и больше рос, доверху долез, вода стала переливаться, и получился громадный ледяной холм. Сейчас что — вся избушка под ним была, это он летом подрастаял. Отчего это источник пропал, не знаете?
Как не знать! Старые знакомые.
Обхожу избушку вокруг, хожу по соседним распадкам и террасе, ищу следы нового выхода источника, остатки наледи или ее следы. Если лед закупорил выход здесь, источник может под землей переместиться в сторону и выйти где-то поблизости. Если найду, они могут поставить там новую баньку и держать ее в тепле.
К сожалению, ничего найти не удалось. Источник сначала, видимо, увеличился от притока новых подземных струй, а потом промерз полностью или опустился вниз и соединился с таликами под руслом реки.
Можно еще попробовать выколоть лед в баньке, возможно, подо льдом стоит вода. Объясняю, как надо все сделать.
Вечером я безуспешно уговаривала Володю пойти в кино.
Неожиданно он отвечает:
— Мама говорит, что все свободное время надо спать.
Я совершенно оторопела.
— А что еще мама говорит?
Володя, очевидно, решает покончить сразу со всеми многодневными недоумениями.
— Мама говорит, что всю еду надо запивать чаем…
— А еще что она говорит?
— Мама говорит, что если хочешь быть здоровым, то спи любую свободную минуту и запивай, что ешь, чаем, и тебя ни один черт не сломит…
Так раскрылись еще две тайны Володи.