Реферат: Мониторинг изменения ледяных сталагмитов Аскинской пещеры

Пещера представлена огромным залом со сводчатыми стенами и потолком. Пол зала почти весь занят ледником. Несколько выпуклая поверхность ледника находится по отношению к входу пещеры на глубине около 20 м. Крутой спуск в зал от входа в пещеру также покрыт покровным льдом (Вахрушев, 1965). По нашим подсчетам в пещере находятся 20 ледяных сталагмитов, высотой более 1 метра, а со стен свисают каменные натечные образования (рис. 2)

Морфология пещеры По данным Мавлюдова (2003), известно, что для роста ледяных сталагмитов нужна капель и отрицательная температура воздуха. Чем ниже температура, тем быстрее замерзает упавшая капля. При этом в воде остаются растворённые газы и соли. Поэтому образуется молочно-белый лёд. При температуре близкой к нулю, замерзание идёт медленнее, вода освобождается от растворённого в ней газа, да и "рассол" (если он остаётся после замерзания воды) успевает стечь к боковым частям сталагмита. В результате растёт прозрачный сталагмит. Если же мы видим чередование прозрачных и белёсых полос льда в сталагмите (при взгляде сбоку), то можно говорить о чередовании тёплых и более холодных периодов вне пещеры и даже приблизительно оценить их продолжительность (если знать скорость роста для каждого периода - она может различаться при потеплении и похолодании) (Мавлюдов, 1960). Когда температура воздуха в пещере не очень низкая, а воды достаточно, она успевает стекать по бокам сталагмита, что ведёт к формированию конических форм. Капель в нескольких местах по соседству обуславливает образование сталагмитов сложной формы. Если капель редкая, то растут более стройные формы, в пределе - сталагмиты-палки. Они растут исключительно в верхней части и в высоту могут достигать нескольких метров. При возрастании интенсивности капели может возникнуть утолщение сталагмита в его верхней части, и он станет похожим на булаву (Мавлюдов,1960).

1.3 Методы исследования ледяных сталагмитов

Методы проведения исследований выбирались с учетом поставленных задач. Для проведения наблюдений были выбраны два ледяных сталагмита: "верблюд" и "заячьи ушки". Первый находится в самом начале зала, другой в центральной части пещеры, что изображено на схеме Аскинской пещеры (Приложение 2).

Для определения изменения объемов сталагмитов были учтены следующие параметры - высота и обхват ледника, внешняя и внутренняя температура воздуха пещеры. Высота измерялась с использованием мерной линейки. Объем ледников измерялся сантиметровой лентой (рис. 3).

Замеры проводились ежегодно в первую неделю января, марта, мая и сентября в период с мая 2001 по сентябрь 2007 года. Измерение температуры проводились с использованием термометра. Результаты заносились в дневник наблюдений.

а) б)

Рис.3 Проведение замеров: а) обхват сталагмита, б) высоты ледника

Глава.2. Результаты исследований

Нами ведется мониторинг состояния ледяных сталагмитов на протяжении 6 лет (с 2001по 2007 год). За это время мы совершили 26 поездок в Аскинскую пещеру. Исследовали общее состояние пещеры и сталагмитов. По мимо специально выбранных для наблюдения сталагмитов, проводили отслеживание за невысокими образцами. Нами было проведено 92 замера (измеряли внешнюю и внутреннюю температуру воздуха в пещере и высоту ледяных сталагмитов). При посещении данного памятника природы мы обязательно проводили работы, связанные с уборкой мусора внутри, а также по дороге в пещеру. За все время наблюдений за данным объектом нами было собрано и утилизировано 26 мешков мусора. В качестве примера приводим 4 поездки, которые показывают динамику сезонных изменений высоты и объема ледяных сталагмитов.

Май 2001г . Первый полевой выезд состоялся 8 мая 2001 года. Состав рабочей группы: Бикметов Рустем, Долженко Ксения, Каюмов Ильнур, Лукманов Ринат и учащиеся 7а класса. Общее состояние пещеры нас порадовало. Ледяные сталагмиты, высотой до 1 метра из прозрачного льда. Высокие ледники измерены, результаты отражены на диаграме№1 и в таблице №1 ( Приложение 3). Пол под ногами покрыт льдом до самого конца зала. Температура воздуха(-4 С), на поверхности (+15 С) (Приложение 4).

Сентябрь, 2001г. На улице пасмурно, туман, температура (+10С). Дорога к пещере глинистая, подниматься и спускаться очень скользко. Ледяные сталагмиты почернели. Лед рыхлый. На полу в центре зала вытаяли камни. Летучих мышей в пещере не обнаружили. Высота ледников изменилась в сторону снижения (диаграмма 1) в сравнении с 2001 (Приложение 3). Температура внутри пещеры (+4С) (Приложение 4).

Диаграмма 1 Высота ледяных сталагмитов в 2001 г.

Январь, 2002г. Выезд состоялся 13 января. Состав рабочей группы тот же. Добирались до пещеры долго. Выпало очень много снега. Идти тяжело. Пасмурно, ледяные сталагмиты в привходовой части заметно выросли. В среднем их высота составляет 40-50 см. Некоторые достигают метровой высоты.

Март, 2002 г. Погода солнечная. Снег приятно блестит в глазах. Идем след в след. Снег под ногами мокрый. После встречи со спелеологом РБ Юрием Викторовичем Соколовым мы стали дополнительно считать летучих мышей. С его слов в пещере находилось около 40 летучих мышей. На восточной стене, на высоте 5 метров от пола пещерного зала мы обнаружили единственную спящую летучую мышь. Вход в пещеру очень красивый, потолок покрыт снежными кристаллами. Почти на всем протяжении дороги в пещеру мусор.

В результате проведенных исследований с 2001 по 2007 гг. мы установили следующее:

1) объем ледяных сталагмитов в мае составляет примерно 35-40 тыс.куб см.;

2) объем ледяных сталагмитов в сентябре составляет примерно 25-30 тыс.куб см.;

3) высота ледяного сталагмита "Верблюд" в мае составляет примерно 162-166 см, а в сентябре 149-158 см.;

4) высота ледяного сталагмита "Заячьи ушки" в мае составляет примерно 230-236 см, а в сентябре 220-226 см.

Таким образом, если попасть в пещеру в сентябре, то сталагмиты в это время становятся меньше примерно на 30%, уменьшается и объем фигур (диаграмма 2,3).

Диаграмма 2 Объем ледяного сталагмита "Заячьи ушки" с 2001 по 2006г.

Диаграмма 3 Объем ледяного сталагмита "Верблюд" с 2001 по 2006 г.

В это время температура в пещере примерно +4 °С ледяной покров на полу пещеры истаивает, вытаивают камни.

На востоке пещеры нами было обнаружено уникальное место, из которого виден весь зал (рис. 5).

Рис. 5 Зал