Текущая вода неизменно собирает и транспортирует частицы почвы и фрагменты камня. Любая река несет материал, попавший в нее из притоков или смытый с ее собственных склонов. Ударяясь в подстилающую почву, эти частицы в буквальном смысле слова счищают ее верхние слои. В конце концов весь этот материал оседает в русле реки или выносится в море. Таким образом река Миссисипи подмывает свое русло со скоростью один фут каждые девять тысяч лет, что составляет 0,0013 дюйма в год. Если бы ограждение Сфинкса изнашивалось с той же скоростью, что основание Миссисипи, то три фута эрозии заняли бы в этом случае двадцать восемь тысяч лет, а шесть футов — пятьдесят шесть тысяч лет (разумеется, мы сопоставляем здесь неравные феномены, поскольку разрушительная сила полноводной реки куда значительнее энергии дождя или порожденных им потоков воды).

Изучая водосбор Вутаха (то место, где скапливается вода), расположенный на юго-востоке немецкого Черного леса, европейские геологи Филипп Морель, Фридхельм фон Блакенбург, Мирьям Шаллер, Матиас Хиндерер и Петер Кубик вычислили степень эрозии данного региона. Для песчаника она составила 9—14 мм на каждую тысячу лет, для гранита 27–37 мм на каждую тысячу лет, а для известняка 70–90 мм (что составляет 2,75—3,5 дюйма) на каждую тысячу лет. Таким образом, в среднем известняк изнашивается за тысячу лет на три дюйма (0,003 дюйма в год). Взяв за основу эти цифры, можно высчитать, что ограждению Сфинкса потребовалось бы от двенадцати до двадцати четырех тысяч лет, чтобы достичь той степени истертости, которую мы наблюдаем там сейчас.

Как утверждают геологи Джон Стоун и Пауло Васкон-селос, степень эрозии на территории Австралии во многом зависит от климата, характера почвы, а также от местного ландшафта. Анализ кальцита, содержащегося в известняковых напластованиях, показал, что степень эрозии от дождя варьируется от 1 м в миллион лет (во внутренних, наиболее засушливых частях континента) до 150 метров в миллион лет. Последняя цифра характерна для высокогорий Папуа — Новой Гвинеи. Это составляет от 1 мм (0,03937 дюйма) до 150 мм (6 дюймов) каждую тысячу лет. В соответствии с данными цифрами для изнашивания известняка, образующего ограждение Сфинкса, потребовалось бы от шести тысяч до миллиона лет — для трех футов эрозии и от двенадцати тысяч до двух миллионов лет — для шести футов.

Кроме того, Стоун и Васконселос установили, что степень эрозии известняка хорошо соотносится со средним числом годовых осадков — что, впрочем, и неудивительно, учитывая высокую растворимость кальцита. Иными словами, чем больше выпадает дождей, тем значительнее эрозия известняка.

Занимаясь изучением тектонической деятельности израильского региона Галилея, геологи Ари Матмон, Эзра Зильберман и Иегуда Энзель смогли сделать первые подсчеты относительно скорости тех процессов, что влияют на изменение ландшафта. В соответствии с данными подсчетами эрозия известняка происходит в этой местности со скоростью 29 м каждый миллион лет, что составляет 0,029 мм (0,00114 дюйма) в год. При таких показателях ограждение Сфинкса должно было страдать от воздействия атмосферных явлений от тридцати двух до шестидесяти четырех тысяч лет.

В качестве примера стремительного изнашивания камня можно привести Ниагарский водопад. По мнению геологов, этот водопад сокращался каждые 12 400 лет на 11,4 километра, что составляет примерно метр в год. Однако совсем недавно степень его эрозии значительно сократилась, поскольку сейчас воды дошли до очень плотного слоя известняка. Этот слой начинается приблизительно в полукилометре к северу от Радужного моста. Однако спустя какое-то время процесс размывания вновь ускорится. Произойдет же это, как только поток достигнет следующего мягкого слоя известняка, который располагается неподалеку от Морского острова.

На самом деле Ниагарский водопад состоит из трех отдельных каскадов воды: Американского водопада, расположенного между Проспект-Пойнт и островом Луны, водопада Фата Невесты, что находится между островом Луны и Козьим островом, а также Канадского водопада, который расположен между Козьим островом и Тейбл Рок. Камень в этих областях неоднороден — его характеристики варьируются от водопада к водопаду. В целом подстилающие породы состоят из известняка и мягкого сланца. За долгие годы мощный поток воды сумел отколоть от этих пластов большие куски камня, которые теперь в изобилии скопились у основания порогов. Однако на сегодняшний день разрушение Американского водопада несколько замедлилось. Имеющегося в нем количества воды уже недостаточно для того, чтобы размыть доломитовое основание. Так что на текущий момент степень эрозии Американского водопада составляет четверть дюйма в год — соответственно 250 дюймов (20 футов) каждую тысячу лет. Течение воды, которое поддерживается сегодня на уровне 10 % от 100 000 кубических футов в секунду (это летние цифры, зимой количество воды уменьшается вдвое), просто неспособно нанести серьезного ущерба каменному ложу водопада.

ТАБЛИЦА 3.2. СТЕПЕНЬ ЭРОЗИИ ЗА 1000 ЛЕТ (в дюймах)

ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ОБЛАСТЕЙ.

Немаловажным фактором в физическом и химическом изнашивании камня является окружающая среда. Исследования показывают, что физическая эрозия наиболее полно проявлена в странах с прохладным, влажным климатом. И объясняется это прежде всего способностью воды замерзать и оттаивать. С другой стороны, химическая изнашиваемость во многом определяется сочетанием температурного и водного режимов. Неудивительно, что подобный тип эрозии наиболее характерен для мест с жарким, сырым климатом. И поскольку вода представляет собой один из наиболее важных факторов как химической, так и физической эрозии, то медленнее всего изнашиваемость камня происходит в засушливых регионах (что подтверждается, в частности, австралийскими исследованиями Стоуна и Васконселоса).

Годовое количество осадков и температура окружающей среды напрямую соотносятся со степенью изнашиваемости камня. Благодаря такому соотношению можно понять, какой именно тип эрозии следует ожидать в том или ином регионе. Там, где выпадает много дождей, а уровень температур достаточно высок — как, например, в тропическом лесу — наиболее явной будет химическая эрозия камня (разрушение пород в результате химической реакции между минералами камня и элементами окружающей среды — такими, как вода, кислород и слабокислотные дожди). В других регионах, отличающихся невысокой влажностью и сравнительно низкими температурами, преобладает механическое изнашивание. Оно может быть слабым или умеренным — в зависимости от количества дождей. Механическое изнашивание — это процесс, при котором воздействие мороза, рост кристаллов соли, впитывание воды и прочие физические факторы постепенно разрушают камень, не внося при этом никаких изменений в его структуру. Умеренные широты Европы и Северной Америки являются прекрасным примером тех регионов, где наблюдается значительное механическое изнашивание — и это при том, что в некоторых областях в год может выпадать более пятидесяти футов осадков.