Кара-кумы, где глоток пресной воды представляет большую ценность, очень богаты соленой грунтовой водой. Дождевые потоки со склонов Копет-дага и непосредственно выпадающая на поверхность пустыни вода осенних и весенних дождей испаряются не более, чем наполовину, Остальная часть их поглощается песком, образуя грунтовые воды. Помимо того, резкие колебания температуры в течение суток вызывают выпадение росы.
Вода через песок проникает на различную глубину. Под такырами и шорами на глубине нескольких метров слои водонепроницаемых глин об разуют котловины, где задерживается и скопляется вода, очень богатая солью, которую она растворяет, проходя через почву.
Жители пустыни научились делать запасы пресной дождевой воды в нижних слоях песка: они собирают в канавках пресную воду дождей, выпадающую на поверхность такыра, и спускают ее по вертикальным колодцам на большую глубину в песок; пресная вода, достигнув поверхности соленых грунтовых вод, плавает на ней, подобно капле масла, в виде большой линзы. Конечно, по истечении достаточного времени она постепенно смешивается с соленой грунтовой водой.
Однако растительность, покрывающая поверхность песчаных бугров, питается не глубоко лежащими грунтовыми водами, а влагой, которой пропитаны лежащие в непосредственной близости от поверхности слои песка.
«Пионеры», поселяющиеся на подвижных барханных песках Кара-кумов, не встречаются в других местностях. Главнейший из них — крупный злак седин, имеющий вид косматых кустов до 1 м высотой. Это замечательное растение обладает толстым стеблем, многочисленными разветвлениями и грубыми листьями. У засыпанного почти до верхушки песком растения из почек в пазухах листьев быстро развиваются длинные корневища, острые концы которых прорезают песок и близ поверхности дают новый пучок листьев и наземный стебель, а из узлов корневищ вырастают длинные придаточные корни, распространяющиеся горизонтально в подпочвенном влажном слое песка. Таким образом засыпанный песком селин быстро поднимается снова над поверхностью его и не погибает.
Другая серьезная опасность для растений пустыни— выдувание песка ветром, обнажающее корни и подвергающее их губительному действию жгучих лучей солнца. Но седин приспособлен для борьбы и с этим. Корни его покрываются сплошным чехлом из сцепленных между собой тонкими волосками песчинок, которые позднее сцементируются между собой настолько крепко, что кус о-чек корня в несколько сантиметров длиной удастся вытащить, не повредив чехла. Песчаная трубочка на корнях и защищает их от высыхания, когда ветер выдувает песок и обнажает корни селина.
Кроме этого злака, на подвижных песках растет так же редкий кустарник из зеленых упругих безлистных 5 прутьев, которые торчат щетин ой над поверхностью песка. Низкие цепи барханов передвигаются через их заросли, как по голому месту, и по мере засыпания кустарника песком верхушки его усиленно растут, обгоняя песок. Когда бархан пройдет через такой куст, большое количество песка оказывается задержанным между стеблями и многочисленными разветвлениями корней.
Усиленный рост этих растений объясняется также их способностью легко выпускать придаточные корни. Каждая ветка с таким корнем, имеющим иногда в длину до 30 м, отделившись от глубоко засыпанных, отмирающих частей — растения, может развиться в новый куст.
Этой способностью отличаются и красивые, стройные деревья песчаной акации, или сюэена, с серебристыми листочками и кистями темнофиолетовых душистых цветов. У деревьев песчаной акации, растущих среди подвижных барханных песков, можно наблюдать придаточные корни высоко над основанием ствола.
Поселившиеся в долинах или на склонах барханных цепей кусты селина и безлистный кустарник связывают? разветвлениями корней и стеблей сыпучий песок, лишая его подвижности, и кладут начало песчаному, неподвижному бугру.
Вслед за ними на песке поселяются кусты кандыма, черкеза и сингрена, под защитой которых поверхность бугра зарастает однолетними растениями. Кусты и травы все более и более связывают песок, превращая подвижный бархан в неподвижный бугор.
Потерявшие подвижность барханные пески теперь становятся доступными и для других растений, например для «дерева пустыни» — безлистного саксаула, которое достигает 3–5 м в высоту и 30 см в толщину.
Песчаная акация — сюзен в центральных Кара-кумах
Фото Л. Щербакова
Поверхность неподвижного песчаного бугра весной покрывается зеленым ковром однолетних травянистых растений, которые быстро развиваются и заканчивают жизненный цикл до наступления жары, быстро иссушающей почву пустыни.
Обильная растительность на поверхности бугристых песков резко меняет состав почвы; падающие веточки и, стебли обогащают ее солями и цементируют лесок; изпененный слой его в зарослях песчаного саксаула имеет в толщину 5—10 см, и только глубже можно найти обычный серый барханный песок. Когда почва достаточно засолонится, среди зарослей песчаного саксаула начинает селиться солончаковый саксаул, еще более резко изменяющий состав почвы бугра. Под деревьями солончакового саксаула сцементированный слой песка достигает в толщину 20 см, и вырезанные из пего кирпичи при v падении с высоты 1 м не рассыпаются, а разбиваются на крупные куски. Только на глубине около 30 см можно найти в зарослях солончакового саксаула сыпучий барханный песок. Изменившая свой состав почва в лесах саксаула начинает задерживать атмосферные осадки, и они испаряются, не проникая в глубь ее.
Почва начинает беднеть грунтовой водой, в больших количествах испаряемой растительным покровом. Пионеры растений, первыми поселившиеся на поверхности барханов, вымирают и лишь изредка задерживаются на вершинах бугров, где подвижность песков еще не допустила развития обильного растительного покрова. Заросли солончакового саксаула, образующие «леса пустыни», заканчивают цикл развития растительности на подвижных цепях барханов и превращения их в неподвижные, бугры.
Бугристые пески встречаются полосой по краям области барханных песков. Чаще всего склоны их покрытызарослями песчаного саксаула и полукустами сингрена. Поверхность таких бугров почти везде зарастает песчаной осокой — иляком, представляющим хороший корм для, овец и лошадей.
Гораздо труднее объяснить образование песчаных гряд, и кыров, встречающихся также в Сахаре и в Австралии..
Джемс Аббот считал, что гряды — остатки размытой 24 равнины, и межгрядовые долины прорезаны в ней потоками воды. Позднее были предложены другие объяснения происхождения их. Так, исследователи, видевшие в Низменных Кара-кумах дно сравнительно недавно отступившего моря, волны которого когда-то плескались о высокий берег пинков, думали, что, размывая берег, море постепенно врезалось в него глубокими заливами, образуя далеко выступающие мысы — кыры.
Однако как ни заманчива эха картина, такое объяснение встретило серьезные возражения. Главнейшее из них заключается в том, что в пределах Низменных Кара-кумов не найдено следов деятельности моря в геологически недавнем прошлом, но очень ясна деятельность рек. Кроме того, морской прибой не мог разрезать горизонтально залегающие горные породы на мысы, разделенные глубокими заливами. Море в этом случае разработало бы горизонтальную террасу, ограниченную береговым валом.
Не объясняя удовлетворительным образом даже образования кыров прилегающей к Унгузу части Высоких Кара-кумов, «морская» гипотеза совершенно непригодна для доказательства происхождения грядовых песков, покрывающих «огромные пространства Низменных Кара-кумов.
Пробовали объяснить происхождение кыров и песчаных гряд действием ветров, и среди геологов очень много сторонников такого объяснения. Эта «эоловая» гипотеза основывается на приблизительном совпадении направления песчаных гряд с направлением господствующих ветров. Однако, нам не известно, чтобы в настоящее время под действием ветра слагались возвышенности из песка, вытянутые по направлению ветра; наоборот, цепи барханов, образование которых идет на наших глазах, располагаются поперек направления господствующих ветров. Кроме того, кыры, невидимому, представляют собой не песчаные гряды, а сложены коренными породами и только сверху прикрыты слоем песка, на что указывают выходы коренных горных пород на поверхности их.