Возможны ли теперь географические открытия?

Все, что рассказал Иван Иванович Быстров Саше и Олегу о Развалке, ребята, придя домой, записали и потом представили географическому кружку в виде доклада: "Как была разгадана последняя географическая загадка в нашем крае". Рассказ ребят вызвал среди кружковцев еще большее возбуждение, чем даже "Дневник загадочного путешествия". Кружковцы предлагали продолжать изучение Развалки в экскурсиях зимой и летом, весной и осенью, в ночное время, следить за температурой и дебитом Графского источника в разное время года. Другие говорили, что это ничего не даст, все у Развалки теперь известно и объяснено, никаких новых открытий сделать уже нельзя.

- Вообще в неудачное время мы живем, - удрученно обобщил эту мысль Витя Семин,- все уже изучено и давным-давно открыто. Хорошо было Колумбу и Магеллану - им целые материки и океаны можно было открывать. Да еще и во времена Пржевальского и Козлова тоже было много неизведанных мест, а что теперь - даже Домбай весь испещрен тропинками, какие уж тут "географические открытия", и кружок-то наш лучше было бы назвать не кружком следопытов, а "Все в прошлом".

- Нет, Витя, ты не прав, не прав! - послышался веселый голос Ивана Семеновича, слушавшего спор. - Эпоха географических открытий не миновала, она, можно сказать, все больше расширяется. Человек с современной техникой каждый день делает открытия и не только на поверхности Земли, но и на дне океанов, и в толще земной коры, и в космосе, и даже на Луне, хотя это уже не географические, а луно-, или, иначе, селенографические открытия. И я уверен, что такие возможности будут и у многих из вас, когда вы станете специалистами.

Ребят явно заинтересовали слова Ивана Семеновича.

- Географические открытия, - продолжал он, - можно делать не только на обширной территории нашего края, но и в окрестностях каждого населенного пункта.

- И даже под Ставрополем? - удивился Витя.

- Да, и под Ставрополем, - Иван Семенович взмахом руки усадил поднявшихся с мест ребят. - Чтобы не было сомнений, я расскажу вам, ребята, об одном таком открытии, сделанном совсем недавно, можно сказать, на наших глазах, и помогли в этом такие же юные краеведы, как и вы.

Вот что рассказал кружковцам Иван Семенович.

На западной окраине Ставрополя, в Русском лесу, расположена глубокая балка Гремучка, начинающаяся от лесной караулки "Столбик", что возле Ботанического сада. Весной, когда деревья только едва украсятся тонким бледно-зеленым ажуром первой листвы, сюда устремляется поток туристов и экскурсий. И это не удивительно.

Травертиновый ручей весной. Примерно каждые десять дней под пологом деревьев здесь происходит смена ярких цветных ковров, которыми украшается почва. Покров из небесно-голубой пролески с пятнами ярко-желтой примулы - первоцвета постепенно сменяется ковром светло-желтой хохлатки с разбросанными по нему цветками сиреневой зубянки, лютиков, анемон, хохлатки кавказской с темно-фиолетовыми цветками. В других местах, вокруг деревьев, расстилаются коврики темно-лиловых фиалок, наполняющих воздух своим ароматом. А в глубине леса встречаются нежные цветки белого подснежника, изредка морозника с широкими зеленовато-белыми лепестками и изящного, напоминающего лилию, кандыка (собачьего зуба). Растения стремятся, пока лес не покрылся густой листвой, выйти из земли, вынести под солнце заготовленные еще с осени зачатки цветков, открыть их жужжащему потоку пчел и принести плоды. Поспеть в эти места стремятся и истинные любители природы, чтобы не пропустить ни одной картины в быстром калейдоскопе весеннего цветения. Гремучку ежегодно посещали взрослые и юные краеведы. Особенно полюбилась им небольшая безымянная балочка на левом склоне долины Гремучки, в одном километре к северу от просеки со столбами телеграфной линии, пересекающей Русский лес с востока на запад. Балка весной кажется большим белым пятном от молочно-белых цветков толстостенки крупнолистной, распространенной по влажным участкам леса. Тут же, у самой воды, поднимаются бледно-зеленые соцветия белокопытника, летом они превратятся в непроходимые заросли из громадных лопуховидных листьев - "зонтиков", среди которых поднимутся гигантские стебли ядовитого борщевника ("губодува"). Тишину этой балки нарушает мелодичное журчание ручья. Начало ему дает мощный источник, он выходит в верховьях балки у подножья песчаного склона, увенчанного плитой известняка. Балка интересовала нас прежде всего как место хорошего отдыха, и, посещая ее, мы долго не замечали, что рядом с нами еще одно чудо природы. Но чем больше присматривались, тем больше возникало загадок. На дне балки, близ источника, есть небольшое болотце с зарослями тростника. Конечно, как-то возник вопрос, а почему оно тут образовалось? Ответ, казалось, был ясен - тут много воды, течет ручей.

Пещера в травертине. А почему нет болот в соседних балках? И опять ответ: соседние балки узкие, клиновидные, по ним быстро стекает вода, а у этой дно широкое, плоское, сток воды задерживается - вот и возникает болотце. На вопрос: почему же у этой балки дно не такое, как у других - долго никто не искал ответа, и это задержало открытие еще на несколько лет. Наблюдения постепенно накапливались. Было замечено, что при ходьбе по дну балки под ногами что-то хрустит, раздавливается. Это оказались округлые зерна травертина - углекислого кальция, или извести, отложившейся при разливе ручья вокруг мелких веточек, листьев и других предметов. Но ручьев, откладывающих известь на траве и листьях, в ставропольских лесах довольно много, так что и это не привлекло особого внимания взрослых и юных краеведов. Мы часто собирались у ручья, но никому из нас долго не приходило в голову просмотреть ручей на всем его протяжении, вплоть до впадения его в Гремучку, казалось - ручей обычный, таких много, чего его смотреть? Но нашлись и более пытливые юные друзья природы. Они обратили внимание на то, что ручей ведет себя иначе, чем другие. Сперва он течет мощной струёй и образует небольшие излучины. Чем дальше от истока, тем он становится мельче, русло его расширяется. Наконец, вода разливается по дну балки тонким слоем и... постепенно иссякает, не дойдя до Гремучки, куда, несомненно, доходила прежде. Исчезновение ручья в начале объясняли большим испарением воды в летнее время.

Геологический профиль балки Травертииовой: 1 - суглинок; 2 - песок; 3 - известняк; 4 - травертин; 5 - глина; 6 - пещеры; 7 - подземные ручьи. Обнаружили у ручья и другую странность - он часто менял свое направление, как бы блуждал по дну балки, изменялись при этом и места исчезновения воды, стало ясно, что вода ручья уходит не в воздух, а в землю, в ею же отложенный ранее известковый грунт, а травертин, откладываемый ручьем каждый год на новом месте, постепенно заполнял балку, повышал и выравнивал ее дно. "Главный геолог" школьного краеведческого кружка Володя Таджикин, принимавший участие в наших экскурсиях, первым установил, что пологое дно балки спускается к руслу Гремучки четырьмя террасами, отделенными друг от друга уступами в 0,6, 1,5 и 6 метров. Последняя, четвертая выровненная площадка балки обрывается к руслу Гремучки отвесной стеной высотою в пять метров. - Все это удалось выяснить, как только юные краеведы, преодолев навязчивую мысль, что "все ручьи похожи друг на друга и незачем изучать каждый из них", начали обследовать ручей на всем протяжении. Прокопав саперной лопатой небольшие шурфы в пойме ручья, они обнаружили, что на всех четырех террасах балки с крупными деревьями и травянистой растительностью под почвой залегают слои плотного травертина, с хорошо сохранившимися отпечатками листьев, напоминающими травертины минеральных источников у подножия гор Железной и Горячей. Вертикальные стены четвертого уступа, впервые открытые Володей Таджикиным, обрывающиеся к Гремучке, - одно из самых красивых мест Русского леса. Здесь обнажаются мощные пласты очень древних и крепких травертинов, испещренные кавернами и пещерами, возникшими при вторичном растворении травертина просачивающейся через него водой. Уступ с пещерами тянется вдоль русла Гремучки примерно на 50 метров. Образуемые в нем пещерки неглубоки, самая большая из них вытянута вдоль уступа на 3 метра, вглубь уходит на полтора, а высота у нее всего 1 м, так что сидеть в ней можно только на корточках. В пещере много воды, она струится по стенам. С потолка свисают широкие клиновидные сталактиты, напоминающие зубы каких-то доисторических животных. Стены и пол пещеры, покрытые слоями травертина, имеют зеленую, как бы малахитовую окраску от растущих тут сине-зеленых водорослей. Поверхность уступа покрыта разнообразными мхами. Стекающая по уступу вода осаждает на них известь, и они тоже "окаменевают", сохраняя свою структуру и даже окраску. В верхней части обрыва есть трубовидная сухая пещера, через которую можно проползти на поверхность четвертой террасы.

- Ну, а теперь можно выяснить, куда же девается вода ручья, уходящая в землю, - сделав паузу, продолжал Иван Семенович. - Окрасив воду, уходящую в землю, анилиновой краской, юннаты через некоторое время обнаружили ее в речке Гремучке. Сюда окрашенную воду вынесли подземные ручьи.

Один из подземных ручьев вновь выходит на поверхность у подножья третьего уступа. Его называют "вторичным источником", хотя это и есть выход подземной реки. Образующийся от нее короткий поверхностный ручей обрывается красивым водопадом с четвертого уступа к руслу Гремучки, закрывая вход в большую пещеру сплошной водной завесой. Проникнуть в пещеру можно только летом, приняв по пути прохладный душ. Водопад продолжает наращивать уступ, откладывая травертин в виде натеков на мхах и других растениях. Другие подземные ручьи выходят на поверхность у подножия четвертого уступа или выносят воду прямо в русло Гремучки.

Интересно было выяснить, сколько же травертина накопилось на дне балки? Решили применить бурение, тут к юным разведчикам примкнули и взрослые краеведы. Принесли ручной бур длиной в два метра, заложили скважину в центре балки. Бур легко врезался в рыхлую толщу древних травертинов красивой кремовой окраски. Но первая попытка была неудачной - бур вогнали в землю по самую рукоятку, а всю толщу травертинов он не прошел. Достали более мощный бур. Юные геологи с увлечением разбили трассу вдоль балки, заложили первые в своей жизни 5 скважин.

Скважина № 1 у выхода основного родника обнаружила, что первый уступ весь был сложен из травертина. В других скважинах его толща нарастала. Максимальной величины, около 8 метров, она достигла у скважины № 4, в центральной части третьей террасы.

Местами в скважинах бур проходил пустоты, это были подземные пещеры.

Пятая скважина, пробуренная у подножия третьего уступа, тоже оказалась интересной. Только бур вошел в землю на полметра, как из скважины хлынула вода. Здесь образовался новый "вторичный источник", действующий и поныне.

Так под самым Ставрополем, в местности, казалось, хорошо изученной и исхоженной туристами, был открыт новый на Ставрополье карстовый участок. Тут есть все, что "полагается" иметь карстовому району: пещеры, сталактиты, доноры - отверстия, куда уходят поверхностные воды; исчезающие реки, подземные русла, выходящие из толщи земли подземные ручьи и большие толщи травертинов, накапливавшихся тут, конечно, не одну тысячу лет.

Место это объявлено новым памятником природы Ставрополья под названием "Травертиновой балки". Здесь создалась естественная природная лаборатория, в которой видны стадии карстового процесса, начиная от выщелачивания известняка просачивающимися через него поверхностными водами: обогащение воды углекислым кальцием, отложение травертинов, их вторичное растворение, образование известковых натеков, пещер и подземных рек.

"Замерзшая Ниагара" зимой. До сего времени еще не вполне ясны причины столь значительного травертинообразования в этой балке по сравнению с аналогичными источниками в окрестностях Ставрополя. Находящийся в воде углекислый газ усиливает растворяющую способность воды и содействует удержанию в воде извести. У минеральных источников Пятигорья отложение травертинов связано с потерей ими на воздухе углекислого газа, которым они обогащаются в земных недрах. Вода источников Травертиновой балки имеет меньшее количество углекислоты, и выпадение травертинов здесь должно происходить иначе, чем в Пятигорье. Вероятно, содержание углекислого газа в воде в течение года здесь сильно колеблется. В грабовом лесу, окружающем Травертиновый источник, густая листва. Опадая, она образует мощную лесную подстилку, гниение которой служит дополнительным источником углекислого газа и различных кислот, способствующих растворению извести. Начиная с осени и до наступления летней жары воды источника и ручья усиленно обогащаются углекислотой, энергично растворяют известняк или травертины, а летом, когда вода нагревается и углекислый газ из нее уходит, происходят обратные процессы - выпадение извести из раствора, отложение травертина, "окаменевание" мхов и других растений.

- Вот и познакомились мы с новым географическим открытием - Травертиновой балкой, у самого города Ставрополя, - закончил рассказ Иван Семенович. - Вы, вероятно, скажете, что на вашу долю опять ничего не осталось? - И как раз наоборот. Каждое открытие ставит много новых вопросов и задач. В той же Травертиновой балке теперь требуется окончательно выяснить, почему и в какое время года тут идет обильное отложение извести. Вам можно заняться изучением этого явления. Проследите, как изменяются в источнике и в разных участках ручья в течение года температура воды, содержание в ней углекислого газа и растворенной извести. Провести эти анализы вас научит любой химик. Когда вы подытожите результаты наблюдений и сделаете выводы - у вас будет свое первое географическое открытие, а потом появятся и другие, но для этого надо много потрудиться.

Или вот еще другая задача, опять по той же Травертиновой балке. Я уже говорил, как она выглядит весной, до появления листвы. Но ведь балка интересна и в другие времена года.

Осенью, когда лес снова светлеет и почва устилается коврами шуршащей бурой листвы, местность здесь оживляется зеленеющими по камням и вдоль ручьев мхами и пятнами вечнозеленого папоротника скалопендриума, с длинными, ремневидными, блестящими листьями, используемого как комнатное декоративное растение.

Зимой вид местности вновь изменяется. После морозов часть струй водопада на последнем уступе замерзает, превращаясь в гирлянды громадных сосулек. Туристы зовут тогда это место "замерзшей Ниагарой". Ручьи же на поверхности террас льдом не покрываются, так как вода источника, их образующего, круглый год имеет температуру около +8° и в ней зимой можно видеть бокоплавов и другую живность. С пола пещеры в это время поднимается целый отряд ледяных сталагмитов с расширяющимися на манер булавы верхними концами.

На других участках уступа продолжает струиться вода. Местами сквозь снег проглядывают изумрудный ковер мхов и листья вечнозеленого скалопендриума, среди которых часто можно видеть изящную белоснежную ласку.

Смена этих чарующих картин по временам года в Травертиновой балке мало известна, и нет еще их детального описания, а оно было бы полезно для школьных экскурсий, и для туристов. Вот и займитесь исследованием смены аспектов (внешнего вида) этих мест по сезонам года. Для вас они будут пусть хоть и небольшими "географическими открытиями".

А сколько еще можно сделать открытий, наблюдая болиды, записывая рассказы об утраченных метеоритах, регистрируя местные землетрясения, наблюдая видимость Эльбруса и снежных вершин Кавказского хребта, изучая реки, озера, жизнь водохранилищ и каналов! Словом, всюду открытия еще возможны и они ждут вас, молодые исследователи страны.