YourLib.net
Твоя библиотека
Главная arrow Геоэкология (Г.Н. Голубев) arrow VI.2.3. Геоэкологические особенности бессточных областей мира
VI.2.3. Геоэкологические особенности бессточных областей мира

VI.2.3. Геоэкологические особенности бессточных областей мира

   С точки зрения гидрологического режима территории мира делятся на три группы: а) Области со стоком в Мировой океан; б) Области со стоком в замкнутые депрессии, в настоящее время не соединяющиеся с океаном (бессточные области); в) Области, не образующие стока (или дающие его чрезвычайно редко). Площадь двух последних категорий вместе взятых около 35 млн км2, что составляет около 1/4 площади суши мира, причем подавляющую часть образуют области со стоком в замкнутые депрессии. К ним относятся столь большие территории как бассейн Каспийского моря, Аральского моря, оз. Лобнор, оз.Чад и многие другие. Эти области выделяются своими специфическими природными особенностями, и благодаря им они отличаются столь высокой реакцией на деятельность человека в бассейне, что этот вопрос заслуживает специального обсуждения.
   Как правило, бессточные области располагаются в аридных районах, где потенциальное испарение с поверхности бассейна (испаряемость) за год превышает годовой слой осадков. Обычно сток формируется в верхней части бассейна, так называемой зоне формирования стока, где слой осадков больше потенциального испарения.
   В нижней части бассейна, так называемой зоне рассеивания стока, осадки меньше испарения. Река в этой части бассейна уже не получает питания (это так называемая транзитная река), а приходящий сверху сток реки расходуется на испарение, инфильтрацию в берега и пр., и постепенно сокращается вниз по течению реки. Оставшийся речной сток достигает концевого водоема, обычно озера или болота, и также в конце концов расходуется на испарение. Простейшее уравнение водного баланса концевого водоема выглядит следующим образом:

R + Ps - Е = ΔW

   где R - сток в водоем, Ps - осадки на поверхность водоема, Е - испарение с поверхности водоема, ΔW - изменение объема воды в водоеме. Вследствие бессточности концевого водоема все изменения водного баланса озера в конечном итоге отражаются в изменении его объема, а значит и в изменении уровня воды озера. Как мы уже знаем, изменения состояния бассейна хорошо отражаются в режиме стока с него. Поэтому природные колебания водного баланса бассейна в конечном итоге определяют колебания уровня воды. В отличие от проточных озер, значительные колебания уровня воды - отличительная природная особенность бессточных озер.
   Деятельность человека в бессточном бассейне часто оказывает самое серьезное влияние на режим концевого водоема. Поскольку бессточные бассейны обычно располагаются в аридных районах, т.е. в областях недостаточного увлажнения, в этих районах необходимо орошение сельскохозяйственных земель. По мере развития орошения, увеличивается водозабор из реки и, соответственно, сокращается приток в концевой водоем. Вследствие деятельности человека происходит перестройка гидрологических процессов во всем бассейне, что влечет за собой изменение всей природно-хозяйственной системы.
   Самым ярким и трагическим примером взаимосвязи деятельности человека в бессточном бассейне и гидрологического режима реки и озера является современная история Аральского моря, отражающая крупнейшую в мире геоэкологическую катастрофу. Состояние этого большого бессточного озера с еще недавно солоноватой водой зависит от гидрометеорологической обстановки в бассейнах рек Амударья и Сырдарья. Водные ресурсы этих рек при выходе из гор составляют примерно 110 км3 в год. Они традиционно, в течение тысячелетий, использовались на орошение наиболее удобных территорий у подножия гор. Площади традиционного орошения были около 5 млн. га, и на них расходовалось около половины водных ресурсов. В Аральское море поступало около 55 км3 воды в год, что обеспечивало относительную стабильность его уровня и других гидрологических характеристик. Арал был четвертым по площади озером мира.
   Начиная с конца 1950-х гг. в бассейне Арала осуществлялась государственная политика развития ирригации, в основном с целью увеличения производства хлопка. К концу 1980-х гг. площади орошения увеличились приблизительно наполовину; при этом потери воды в каналах и на полях превосходили все разумные пределы. В частности, был построен Каракумский канал, забирающий из Амударьи не менее 10 км3 в год. Несмотря на преимущественно песчаные грунты, ложе канала в основном не облицовано, и потери на фильтрацию чрезвычайно велики. В результате развития орошения, речной сток в Арал начал убывать, и в 1980 г. обе реки впервые не достигли Арала. В 1980-х гг. приток речных вод составлял лишь несколько кубических километров в год. Море быстро сокращалось, а соленость воды увеличивалась (табл. 9).

Таблица 9. Изменения основных характеристик Аральского моря  

Год
  

Уровень, м над ур. моря
  

Площадь,
км2
  

Объем,
км3
  

Соленость воды, г/л
  

1960
  

53,3
  

67900
  

1090
  

10,0
  

1965
  

52,5
  

63900
  

1030
  

10,5
  

1970
  

51,6
  

60400
  

970
  

11Д
  

1975
  

49,4
  

57200
  

840
  

13,7
  

1980
  

46,2
  

52500
  

670
  

16,5
  

1985
  

42,0
  

44400
  

470
  

23,5
  

1990
  

39,0
  

38000
  

300
  

29,0
  

   В многоводные для Центральной Азии 1992-1994 гг. приток Амударьи был 18,8-28,9 км3, а Сырдарьи - 4,6-8,9 км3. Это замедлило, но не остановило падение уровня воды Арала. Все посты наблюдений за уровнем воды обсохли, и наблюдения прекратились. Соленость воды достигла морской (около 35 г/л). Резкое увеличение солености воды полностью погубило рыбное население моря. Исчезли многие ценные эндемичные виды рыб, привыкшие к существованию в солоноватой воде озера и пресной воде рек, в зависимости от стадий их развития. Вместе с рыбой исчезло процветающее рыболовство, а население лишилось занятости. На бывшем дне образовалась соляная пустыня, развеваемая ветром, так что прилегающие территории получают за год более 500 кг солей на гектар. Деградировали уникальные экосистемы пойменных лесов долины и дельты Амударьи и Сырдарьи. Соленость воды в низовьях рек увеличилась до 1,5-2 г/л, а иногда и до 3 г/л, при большом количестве растворенных остатков пестицидов. Несмотря на это, во многих селениях речная вода все еще вынужденно используется как источник питьевого водоснабжения.
   В результате комплекса обстоятельств, заболеваемость населения Приаралья увеличилась за последние 20 лет в 20 раз. Число случаев заболеваний раком в Каракалпакии в семь раз превышает средний показатель для бывшего СССР. Анемией страдает более 90 % населения. В Нукусе все 35 взятых образцов материнского молока оказались непригодны для питания младенцев. Детская смертность в низовьях Амударьи и Сырдарьи стала сравнимой с наиболее отсталыми странами мира, превысив 110 на 1000 новорожденных. Территория Приаралья превратилась в зону экологического бедствия.
   Положение выше по течению Амударьи и Сырдарьи не намного лучше. Преобладает монокультура хлопка, которую можно поддерживать только при очень высоком уровне использования удобрений, пестицидов и дефолиантов. Чрезвычайно высоки потери воды из магистральных каналов и оросительных систем. При этом дренажные воды накапливаются в бессточных понижениях рельефа, образуя в пустыне болота и озера, два из которых, Сарыкамыш и Арнасай, имеют весьма значительные размеры.
   Многолетнее, фактически принудительное использование труда учащихся на сборе хлопка стало одной из причин низкого качества школьного и высшего образования. К неблагоприятным социальным факторам следует добавить очень высокий прирост населения, в особенности сельского, плохое медицинское обслуживание, высокий уровень безработицы при малой мобильности коренного населения. Все эти процессы сплелись в сложный клубок взаимозависимости человека и природы, то есть естественных, социальных, экономических и политических проблем, индикатором которых является состояние Аральского моря. Поэтому и решение геоэкологических проблем Арала может быть достигнуто только посредством долгосрочной программы всестороннего развития всех стран, находящихся в его бассейне, при условии сотрудничества между ними. Так неправильно выбранная стратегия развития водного хозяйства привела к крупнейшему геоэкологическому кризису. На примере Арала мы видим также центральную роль водных ресурсов и водного хозяйства в развитии, или, скорее, деградации крупного региона.
   Многие бессточные озера засушливых областей мира испытывают во вторую половину XX столетия общую тенденцию понижения уровня воды. К ним относятся, например, Балхаш, Иссык-Куль, Чад, Туркана, Лобнор и др. Наряду с естественными причинами падения уровня, роль деятельности человека велика, а во многих случаях она стала определяющей, как и в случае с Аралом.
   Особая ситуация с Каспийским морем. Волга приносит около 80% всего притока речной воды в это крупнейшее озеро мира и определяет основные черты колебаний его уровня. Отличительной чертой Каспия являются весьма значительные и относительно резкие колебания уровня моря. За историческое время, то есть примерно за 2500 лет уровень воды колебался в пределах от 20 до 34 м ниже уровня Мирового океана. Весьма типичны изменения уровня на 1,5 м за 10 лет, или на 10 м за 1000 лет.Средний годовой баланс Каспийского моря за 1900-1985 гг. выглядит следующим образом (км3 за год):
   Приток воды рек                            + 298
   Осадки на поверхность моря          + 74
   Испарение с поверхности моря        - 370
   Отток в запив Карабогазгол            - 14
   Итого                                              - 12
   Средний годовой дефицит уравнения водного баланса (-12 км3) соответствовал падению уровня воды на 3,1 см.
   С начала столетия до 1929 г. уровень воды был относительно стабилен, с флуктуациями около 26,2 м ниже уровня океана. В 1930— 1941 гг. вследствие маловодья Волги и других притоков, объясняемого в основном естественными причинами, уровень упал на 1,8 м.
   За 1942-1977 гг. уровень снизился еще на 1,3 м. Наинизший уровень был отмечен в 1977 г., когда он был равен -29,0 м. С тех пор, и до 1997г., уровень поднимался, достигнув -26,5 м.Колебания уровня воды на 90 % объясняются естественными причинами, но все же на 10 % они обусловлены антропогенными причинами, так что даже столь большое озеро не является исключением из общего правила, и можно ожидать дальнейшего усиления роли человека в колебаниях уровня Каспия. Длительное падение уровня Каспия в 1930-1977 гг. привело к ошибочному мнению о неизбежности и необратимости его дальнейшего снижения, что объяснялось антропогенной деятельностью в бассейне (в первую очередь, заполнением новых водохранилищ и забором воды на орошение). В результате все новые сооружения были привязаны к низкому уровню воды Каспия, и при современном росте уровня (на 2,5 м к 1997 г.) они подвергаются периодическому или постоянному затоплению, принося огромные экономические потери. К этой категории относятся населенные пункты, железные и автомобильные дороги, места добычи и транспортировки нефти и газа, портовые сооружения и др. На плоских берегах Каспия широко развиты штормовые нагоны воды, когда уровень поднимается на 3-4,5 м, и вода проникает вглубь территории на 30-50 км.
   Долгосрочная стратегия хозяйственного использования побережья Каспия должна учитывать его характерную особенность - значительные и пока непредсказуемые изменения уровня воды. Отметка моря минус 25 м принята как основной уровень для планирования и проектирования в России и Казахстане. При этом капитальные сооружения не должны располагаться ниже уровня минус 23 м.
   Каспийское море, и в особенности его северная часть, отличается очень высокой рыбной продуктивностью благодаря теплой воде мелководья с большим количеством биогенных веществ. Этот водоем - важнейшее в мире вместилище осетровых пород рыб, дающее 90% их мирового улова. Вследствие антропогенной деятельности в бассейне Каспия уловы сокращаются, качество осетровых снижается, и доля их в уловах уменьшается. Основные причины сокращения уловов: плотины на реках бассейна, являющиеся препятствием для проходных рыб, мечущих икру в верхней части течения рек; перехват биогенных веществ плотинами, в особенности соединений фосфора, адсорбируемых на тонких частицах речных наносов, отлагающихся в водохранилищах; загрязнение воды в результате всех видов антропогенной деятельности; хищнический, плохо контролируемый лов рыбы.
   Каспийское море и прилегающие территории содержат наибольшие в мире запасы газа и третьи по размеру запасы нефти. Значительная часть этих запасов залегает на берегах и в донных геологических структурах моря. Высокое уже сейчас нефтяное загрязнение угрожает заметно усилиться, а сопутствующие нефти и газу геоэкологические инженерные проблемы, такие как разливы нефти, пожары и загрязнение воздуха, деградация ландшафтов и др., могут, без надлежащего контроля, создать еще одну область экологического бедствия.
   Любая бессточная область, включая Каспийское море и его бассейн, представляет собой единую природно-хозяйственную систему, которая должна управляться из единого центра. Это не наблюдается на Каспии. Более того, в поисках быстрых, краткосрочных прибылей от нефти и газа, делаются попытки разделить море на участки, принадлежащие разным странам. В таком случае Каспийское море практически неизбежно превратится в мертвый и грязный водоем, на дне которого все еще будут значительные запасы горючих ископаемых, может быть, уже ненужных вследствие высоких эмиссий парниковых газов и потому значительного изменения климата.

 
< Пред.   След. >