Почему дно фьорда лежит ниже уровня моря
У реки есть предел. Она несёт песок и гальку, точит русло — и останавливается там, где впадает в море. Ниже уровня моря река копать не может: течь дальше некуда, вода не пойдёт вверх. Поэтому речные долины всегда выходят к берегу примерно вровень с водой.
А дно Согне-фьорда лежит на 1308 метров ниже уровня моря. Значит, вырезала его не река.
Лёд не знает, где уровень моря
Река движется потому, что её тянет вниз уклон дна. Ледник движется по другой причине: его гонит уклон собственной поверхности и вес того, что лежит сверху. Пока над камнем стоит толща льда, она давит на ложе и продолжает работать, даже если это ложе давно ушло ниже отметки океана. Ледник просто не «знает» про эту отметку — для него это не граница, а обычная глубина.
Работает лёд двумя способами. Вмёрзшие в подошву обломки скребут скалу, как наждак, — это абразия. И вода, замерзая в трещинах породы, расклинивает её и отрывает куски, которые ледник уносит с собой. Так возникает то, что геологи называют переуглублением: корытообразная долина, дно которой опущено ниже, чем позволила бы любая река.
Глубже всего оказываются места, где сходятся несколько ледниковых потоков: больше льда — больше давление и больше вынос породы. Самые глубокие ванны фьордов лежат именно там, где сливались притоки.
Порог: подпись ледника на выходе
Здесь начинается странность, из-за которой фьорд не спутать ни с чем другим. Глубина 1300 метров держится в средней части, а у самого выхода в океан дно резко поднимается: порог Согне-фьорда — около 100–200 метров. Ванна глубокая, горлышко узкое.
Причина в поведении льда у побережья. Пока ледник зажат в узкой долине, он сконцентрирован и режет. У берега долина расходится, лёд растекается вширь по проливам и низинам, теряет толщину и напор — и перестаёт углублять ложе. Там, где ледник останавливался надолго, он вдобавок сваливал перед собой вынесенный обломочный материал: конечную морену. В итоге на выходе остаётся скальная ступень, часто присыпанная сверху мореной.
Крайние случаи выглядят почти неправдоподобно. Больстад-фьорд имеет глубину 160 метров при пороге всего в полтора метра. У Икье-фьорда устье глубиной 50 метров, а основной фьорд рядом — около 1300.
Висячие долины и водопады из ниоткуда
Тот же механизм объясняет норвежские водопады, падающие прямо со стены. Боковой ледник был тоньше главного и выпилил своё дно выше — его долина осталась «висеть». Когда лёд ушёл, ручей из неё стал падать с обрыва.
Под водой картина та же. Устье Фьерланд-фьорда лежит на 400 метрах, а главный фьорд рядом — на 1200. Боковые ветви везде мельче магистрали.
Порог решает, чем дышит дно
Ступень на выходе — не только геологический курьёз. Она отрезает глубинную воду фьорда от открытого моря. Обмен идёт только через порог, и если тот мелкий, а сверху ещё лежит пресный слой из реки, вода на дне не обновляется годами. Кислород в ней кончается. У Больстад-фьорда с его полутораметровым порогом придонные слои бескислородные, дно устлано неразложившейся органикой.
Тот же порог даёт и обратный эффект: прилив продавливает через узкое мелкое горло огромный объём воды. Сальтстраумен в Норвегии, где это устроено особенно неудачно для моряков, считается сильнейшим приливным течением мира.
Как это вообще поняли
В начале XIX века Йенс Эсмарк предположил, что фьорды вырезаны ледниками и что Северную Европу когда-то покрывал толстый лёд. Идея выглядела дикой. Позже её оспаривал Джон Уолтер Грегори, доказывавший, что фьорды — тектонические трещины, а лёд тут почти ни при чём.
Спор решили именно два признака: переуглубление относительно соседнего моря и порог на выходе. Тектоника таких порогов не делает, река — тем более. Их оставляет только движущийся лёд, у которого сила режет неравномерно по длине потока. Этим фьорд и отличается от рии — обычной речной долины, затопленной поднявшимся морем, как Которская бухта.
Проверить можно и на глобусе: самый глубокий фьорд планеты, Скелтон-Инлет, лежит в Антарктиде и уходит на 1933 метра ниже уровня моря. Там лёд ещё не ушёл.