Источники рек
Земля — это планета воды. Изо дня в день миллионы миллионов тонн воды перемещаются по поверхности нашей планеты — крупные течения медленно циркулируют в глубине, и в это же время маленькие капли в облаках стремительно несутся вдаль, гонимые ветром. Вода в нисходящей фазе своего круговорота стекает с возвышенностей по руслам ручьев, потоков и рек. В этих текучих водах обитают одни из самых удивительных живых существ и растений, населяющих Землю. Аристотель сумел объяснить испарение воды, ее конденсацию и выпадение в виде осадков, то есть круговорот воды, который позднее был подробно описан Леонардо да Винчи. Но все же ученые-философы были, видимо, не в состоянии представить всю грандиозность этого цикла, так как они не знали, какие гигантские объемы воды вовлечены в круговорот. Сегодня мы не только знаем эти объемы, но и изумляемся тому, как тонко сбалансирован этот процесс, поддерживающий тепловой режим и жизнь на нашей планете. Около 294 480 куб. км воды испаряется ежегодно с поверхности Земли, из них 91 % приходится на долю океанов. Примерно такое же количество влаги выпадает в виде дождя и снега на поверхность суши и океанов. Континенты получают 40 % воды, то есть 100 380 куб. км, в виде дождя и 9 % — в виде снега; остальные 51 % поступают обратно в океан.
Может показаться, что вся вода, падающая на землю в виде дождя и снега, должна быстро стекать в океан. Однако только четверть, или приблизительно 25 000 куб. км воды, стекая с поверхности земли, попадает в море, остальные же три четверти частично испаряются сразу же после выпадения на сушу, а частично просачиваются в почву, переходя в грунтовые воды; некоторая часть воды используется растениями или абсорбируется земной поверхностью. Многое в этом балансе зависит от времени года, орографии и климата региона; в некоторых районах выпадает менее 2,5 см осадков в год, а на самом влажном пятачке планеты — в горах Мауи на Гавайских островах — за год выпадает по крайней мере 13,7 м жидких осадков! Испарение — обыденный, но по сути своей таинственный процесс: молекулы воды, побуждаемые теплом, разрывают свои непрочные связи и «выпрыгивают» в воздух, где, собравшись на высоте, попадают во власть ветра. Испарение — восходящая часть круговорота воды, всемирный солнечный насос, поднимающий гигантские объемы воды в атмосферу так высоко, что они орошают вершины самых высоких гор. Эти взвешенные капли воды выполняют очень важную функцию: они беспрепятственно пропускают сквозь себя солнечные лучи, согревающие Землю, и в то же время не позволяют тепловому излучению Земли безвозвратно уходить в Космос. Иными словами, атмосферная влага служит подобием глобального термического одеяла.
Если бы не это, земной шар потерял бы большую часть тепла и существование жизни было бы невозможно.
Молекулы воды в атмосфере объединяются в капли, группируясь вокруг кристалликов соли из океана или почвы и органических частиц, попавших в воздух с земли. По мере того как они увеличиваются, капли собираются в видимые нами облака, а когда они становятся достаточно тяжелы для того, чтобы стать подвластными действию силы тяжести, то выпадают дождем — от легкого тумана до слепящих ливней. Когда дождь достигает поверхности земли, сила тяжести продолжает действовать на воду и она спускается все ниже, либо просачиваясь в почву, либо пополняя собой ключи и родники. Где бы ни упали дождевые капли, они соединяются в потоке, направление которого предопределено уклоном земли в этом месте. Каждый холм имеет вершину, каждый хребет имеет гребень, две капли дождя, упавшие в нескольких миллиметрах друг от друга, но по разные стороны гребня, в конечном счете могут попасть в разные океаны. Самая высокая точка в каждом месте земной поверхности является доминантой — либо локальной, меняющей путь незначительного потока, либо мирового значения, влияющей на линию водораздела на кон тиненте.
Каждый континент имеет хотя бы один водоразде: Главные из них часто связаны с движениями и столкновениями крупных плит земной коры. Один из таких гигантских водоразделов, составлег ный Андами и Скалистыми горами, проходит от южной оконечности Южной Америки на север, до Аляски. Его продолжение можно проследить в северной Сибири, где он разделяется на два: один пе ресекает северную Россию, а другой — простирается на юг, через Гималаи. Водоразделы соединяются вновь южнее Черного моря, пересекаю-Малую Азию и далее один водораздел проходит п Африке на юг, через озера Большой рифтовой дол ны, вплоть до мыса Доброй Надежды. Большинство рек, описанных в этой книге, созданы этим MI ровым водоразделом, и они стекают с разных его сторон в разные океанические бассейны. Не вся вы павшая с осадками вода проделывает весь свой путь по поверхности, где она видна глазу. Часть в< ды скитается под землей, проникая сквозь поры в почве, или спускается еще глубже, попадая в ловушки под скальные породы, из которых она мож< выйти на свободу спустя годы и даже миллионы л на расстоянии в сотни или тысячи километров от места выпадения. Грунтовые воды могут вырвать-наружу холодным родником или, если поблизости есть источник тепла, гейзером. Все они в конечном итоге пополняют собой реки. Меньше половины речного стока составлено поверхностным стоком. Большое количество воды дает таяние снега и льд Ледники и сезонное таяние полярных льдов дают воду, которая, возможно, пробыла замороженной тысячелетия. Когда покрывавшие земной шар лед ники отступали после каждого ледникового перис да, гигантские реки, объем которых превосходит г ше воображение, с грохотом неслись по направлению к морю, прорывая широкие долины и наращивая континентальные шельфы у береговой кромкк океанов.