Вечная мерзлота под землёй: тайна ледяных пещер

Глубоко в горном массиве китайской провинции Шаньси находится феноменальная природная криокамера. Это пещера Нинъу, крупнейшее в Китае скопление подземного льда.                                    



Эта полость уходит вглубь скалы на 85 метров, а её форма напоминает гигантскую каменную кеглю. Внутри царит иной мир: многослойные ледяные наплывы украшают стены и пол, а с потолочных сводов гроздьями свисают колоссальные ледяные сталактиты, смыкаясь с выросшими навстречу сталагмитами.

Главная загадка Нинъу в её стойкости. В разгар летнего зноя, когда воздух на поверхности прогревается далеко за двадцать градусов, здесь сохраняется минусовая температура, а ледяной покров остаётся нетронутым.

Эти подземные царства вечного холода рассеяны по картам разных континентов. Их можно найти в Европе, Азии и Северной Америке. Многие, как и ожидается, расположены в суровых северных широтах - на Аляске, в Исландии или Сибири, где климат сам по себе способствует сохранению льда. Но удивительнее всего те из них, что существуют в регионах с тёплым климатом, бросая вызов законам сезонности.

Секрет их долголетия кроется в особой архитектуре, которая превращает пещеру в естественную ловушку для холода. Специфическое расположение входных отверстий и вертикальных каналов работает как клапан. Зимой плотный морозный воздух беспрепятственно движется вниз, заполняя подземелье и выталкивая более лёгкий тёплый воздух наружу.

С приходом лета ситуация меняется: теперь уже холодная воздушная масса, оказавшаяся на дне каменного мешка, становится тяжелее тёплого наружного воздуха и не поднимается, а тёплый воздух не может опуститься, чтобы её заместить.

Массив льда внутри выполняет роль терморегулятора. Проникающие летом тёплые потоки мгновенно теряют свою энергию, отдавая её на таяние микроскопического слоя льда, что не позволяет прогреться воздушному пространству пещеры. Это работает и в обратную сторону.

Для рождения такой пещеры природа должна соблюсти баланс. Необходимы обильные снегопады, которые зимой покроют склоны толстым покровом. Весной и летом должно быть достаточно тепло для их активного таяния, но не настолько, чтобы прогрелся воздух у входа. Талая вода должна просочиться внутрь и превратиться в лёд, пополняя запасы. Нарушение этого цикла грозит исчезновением хрупкой экосистемы.

Среди всех ледяных пещер планеты выделяется австрийская Айсризенвельт. Эта гигантская система, протянувшаяся более чем на 40 километров в массиве Тенненгебирге к югу от Зальцбурга, считается самой протяжённой в мире.

В США, в штате Айова, находится пещера Декора, знаменитая своим обратным жизненным циклом. Осенью и зимой она пустует, а её каменное нутро постепенно охлаждается. Весной талые воды проникают сквозь толщу породы и, встречаясь с промороженными стенами, кристаллизуются, наращивая к началу лета слой льда толщиной в несколько сантиметров. Нередко этот лёд переживает и августовскую жару, в то время как на поверхности столбик термометра может перевалить за отметку в +35 градусов.

Схожий парадокс демонстрирует ледяная шахта в Кудерспорте (Пенсильвания). Это рукотворный или природный провал, где лёд упрямо нарастает в тёплый сезон и полностью исчезает с приходом морозов.

Настоящим акустическим чудом является ледяная пещера Буминг в канадской части Скалистых гор (Альберта). Её главная особенность - оглушительное, многократно усиленное эхо, которое рождается от падения камней на дно пропасти глубиной 140 метров. Эта скрытая от глаз полость была открыта для науки только в XXI веке благодаря анализу спутниковых фотографий.