ИЗВЕСТИЯ РАИ. СЕРИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ, 2008, № 6, с. 19-30
== ТЕОРИЯ И СОЦИАЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ ГЕОГРАФИИ ^
УДК 574.9(985:922)1268.9
В этом году исполняется 75 лет доктору географических наук, профессору кафедры биогеографии и охраны окружающей среды факультета географии и геоэкологии Санкт-Петербургского университета, заслуженному деятелю науки РФ
Кириллу Михайловичу Петрову.
K.M. Петров - постоянный автор нашего журнала. Он признанный лидер морской географии и геоэкологии в нашей стране, автор оригинальных монографий по подводным ландшафтам, биогеографии океана, аэрокосмическим методам исследования морей. Более 30 лет он ведет педагогическую деятельность, создал серию учебников и пособий по биогеографии, геоэкологии, общей экологии и философским проблемам географии.
Редакция журнала искренне поздравляет K.M. Петрова с юбилеем. Желает ему крепкого здоровья, радостей научных открытий, успехов в его интереснейших начинаниях в области экологического образования с использованием потенциала мировой и отечественной культуры. Ниже мы публикуем статью юбиляра и надеемся на дальнейшее сотрудничество.
ПРИНЦИПЫ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ
__w -t
АРКТИЧЕСКИХ МОРЕЙ: КАРСКОЕ МОРЕ1
© 2008 г. К. М. Петров
Санкт-Петербургский государственный университет Поступила в редакцию 06.08.2008 г.
На примере Карского моря обсуждаются принципы физико-географической дифференциации. Арктических морей. Рассматриваются ландшафтообразующая роль основных звеньев физико-географического процесса и система единиц физико-географического районирования. Приводится описание подводного ландшафта Карского моря и его морфологической структуры.
Изучение Арктических морей России имеет давнюю историю. Опубликованы многочисленные статьи, монографии и атласы, содержащие детальную характеристику природы Северного Ледовитого океана. В связи с этим возникает необходимость в интеграции сведений смежных дисциплин. Такая интеграция возможна в рамках физической географии и ландшафтоведения. Физическая география занимается районированием природных явлений. Районирование и выделение ландшафтов, определение законов их размещения позволяет ответить на вопрос "где". Исследование структуры ландшафтов и изменчивости составляющих ландшафт компонентов во времени дает возможность прогнозировать динамику природной среды во времени.
Однако работ по теории и практике физико-географического районирования Арктических морей еще недостаточно. В статье на примере Карского моря рассмотрены принципы физико-географической регионализации, приведены приме-
1 Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 08-05- 01037).
ры единиц региональной размерности, подводных ландшафтов и донных природных комплексов.
ЛАНДШАФТООБРАЗУЮЩАЯ РОЛЬ ОСНОВНЫХ ЗВЕНЬЕВ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА В КАРСКОМ МОРЕ
Формирование хорологической структуры морского бассейна контролируется действием физико-географического процесса. Он охватывает толщу вод, дно, пограничные части атмосферы и суши. Каждое звено физико-географического процесса вносит свой вклад в упорядочение предметов и явлений природы, в результате чего происходит обособление аквальных и субаквальных (донных) природных комплексов (ПК) с характерными для них сообществами гидробионтов. Таким образом, физико-географический процесс реализуется в территориально ограниченных природных системах (геосистемах) разной размерности. Каждому природному комплексу в океане соответствуют свои экологические особенности [17].
Ландшафтообразующая деятельность физико-географического процесса в Карском море
19
2*
Рис. 1. Вертикальное распределение температуры в
сентябре на разрезе через южную часть Карского моря от залива Шуберта к Ямалу, по [4].
легче поддается анализу, если в сложной системе взаимодействий выделить главные функциональные звенья: гидрологическое и литогенное. Оба они несут определенную экологическую нагрузку, обусловливая структуру и функции третьего звена - экосистемного.
Гидрологическое звено. Основным понятием, связывающим структурные единицы толщи морских вод с единицами ландшафтной дифференциации, служит водная масса. Водные массы характеризуются общностью термогалинных свойств и обитающих в них гидробионтов. Карское море, принимающее в себя большие массы речных вод, обладает неустойчивым солевым режимом. Опреснение поверхностного слоя Обь-Енисейскими водами сказывается на сотни километров к северу от устьев рек. Свойства водных масс существенно меняются, когда их соленость опускается ниже 24.69%е. Этот рубеж известен под названием "границы Книповича"; он отделяет солоновато-водные массы от настоящих морских.
В заливах и губах Карского моря солоноватые воды ведут себя как пресные: наибольшей плотности они достигают при температуре около 4 °С, при дальнейшем понижении температуры плотность воды уменьшается, и они остаются на поверхности. Возникает зимняя стагнация вод, часто сопровождающаяся дефицитом кислорода у дна, замором. В морских водах с соленостью выше 24.69%е плотность воды прямо пропорциональна температуре: чем ниже температура, тем плотнее вода. В Карском море в течение всего холодного сезона охлаждающиеся поверхностные воды опускаются вниз; они несут кислород, что благоприятствует жизни на дне.
В летнее время опресненность верхнего слоя препятствует вертикальной циркуляции, а зимой способствует усиленному ледообразованию. С увеличением глубины повсюду в Карском море наблюдается падение температуры и повышение
солености; глубже 50 м соленость не опускается ниже 34%е и температура в течение круглого года отрицательная (рис. 1).
В западной части Карское море через проливы Маточкин Шар, Карские Ворота и в некоторой мере пролив Югорский Шар испытывает воздействие более теплых и соленых баренцевоморских вод. По желобам Св. Анны и Воронина между Землей Франца-Иосифа и Северной Землей в него из промежуточного "теплого" слоя центральной части Арктического бассейна и из северо-западной части Баренцева моря проникают атлантические соленые и более теплые воды. С морем Лаптевых Карское море сообщается через глубокие проливы Вилькицкого и Шокальского.
Указанные гидрологические особенности приводят к созданию парадоксального облика Карского моря: прибрежные мелководья и дно его центральной части чрезвычайно сильно различаются и по гидрологическому режиму, и по фауне. Прибрежные мелководья, сильно опресненные, населены разнообразной и количественно более богатой фауной. Придонные воды центральной части шельфа характеризуются низкой температурой и высокой соленостью; илистые грунты заселены бедной и монотонной фауной (Изменчивость.., 2004).
В поверхностном слое Карского моря под действием разнообразных внешних и внутренних факторов формируется сложная система течений. Применение вариационного подхода ассимиляции данных в гидродинамической модели позволило создать схему летней циркуляции в его поверхностном слое (рис. 2). Для подтверждения полученных результатов они были сопоставлены с Гамбургской моделью шельфа океана (НАМ8ОМ) и моделью Военно-морской школы (№8).
Ледовый покров определяет многие особенности гидрологического и биологического режимов моря - это необходимое условие для жизни многих ластоногих и белых медведей. Водно-ледовые ландшафты Карского моря обладают существенной сезонной, межгодовой и пространственной изменчивостью. Кривая суммарной толщины льдов местного нарастания вдоль профиля моря отражает все метеорологические, гидрологические и гидрохимические особенности водно-ледовых ландшафтов.
Литогенное звено. Геологическое строение и рельеф являются литогенной основой, на которой формируются подводные ландшафты Карского моря [1, 12, 13, 14, 15]. Тектоника определяет облик крупных морфоструктур, создающих каркас, обусловливающий выделение азональных единиц физико-географического районирования (рис. 3).
Рис. 2. Летняя циркуляция в поверхностном слое Карского моря, по [22].
Рис. 3. Морфоструктуры шельфа Карского моря. Границы морфоструктур по [12] наложены на геоморфологическую карту из "Атласа Арктики" [3].
I. Орогенные области: 1 -Урало-Новоземельская; 2 - Таймыро-Североземельская. II. Южно-Карская Западно-Сибирская платформенная равнина. Округа: 1 - Западно-Карская низменность; 2 - Центральнокарский склон. III. Баренцево-Кар-ская платформенная равнина. Округа: 1 - Центральнокарская возвышенность; 2 - желоб Св. Анны; 3 - желоб Воронина.
Шельф южной и юго-западной части Карского моря охватывает подводную часть Западно-Сибирской плиты. Преобладают сравнительно плохо сортированные алевриты, а также пески и пелиты при резко подчиненном количестве остальных гранулометрических разновидностей. Неотектонические и новейшие дифференцированные движения контролируют процессы осадконакопле-ния. На положительных морфоструктурах процессы размыва приводят к уменьшению мощности донных отложений. На участках новейших поднятий наблюдаются выходы коренных пород и (или) грубозернистые донные осадки. В тектонических депрессиях имеет место устойчивая аккумуляция.
Северная часть шельфа Карского моря приурочена к подводному продолжению ВосточноЕвропейской платформы. Баренцево-Карская платформенная равнина характеризуется увеличением контрастности морфоструктур. В нее входит Центральнокарская возвышенность и желоба Св. Анны и Воронина.
Важную роль в формировании рельефа шельфа играли неоднократные регрессии и трансгрессии Северного Ледовитого океана. Большая часть дна Карского моря представляет собой пологовол-нистую абразионно-аккумулятивную равнину с довольно четко выраженными формами субаэраль-
ного генезиса, расположенную в диапазоне глубин от 70 до 130 м. Сквозь чехол современных осадков "просвечивают" формы субаэрального происхождения - древние речные долины.
При осушении шельфа в ледниковый период он подвергался криогенным процессам. Промерзание охватило почти всю площадь шельфа Карского моря до широт 82-83.5° с.ш., за исключением дна шельфовых желобов. Положение поддонной криолитозоны довольно точно отражается в отрицательной температуре придонных морских вод [8].
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.