УДК 504.058(571.12)
АКТИВИЗАЦИЯ ЭОЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ НА СЕВЕРЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ В СВЯЗИ С ВОЗРОСШИМ АНТРОПОГЕННЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ
Л. В. Соромотин, О. С. Сизов
Тюменский государственный университет, НИИ экологии и рационального использования природных ресурсов
Среди основных экологических проблем севера Западной Сибири в последнее время большую значимость приобретают процессы обезлесивания и опустынивания, а также разрушения поверхности природных комплексов в результате хозяйственной деятельности. В районах с преимущественно избыточным увлажнением складываются условия для обширного проявления ветровой эрозии с образованием специфичных эоловых форм рельефа.
В целом, эоловые процессы проявляются на песчаных породах, которые входят в более обширный комплекс терригенных отложений, сложенных обломками горных пород и минералов. Особым типом песчаных пород являются эоловые пески, которые формируются в результате развевания песчаных свит аллювиального, морского и иного генезиса. Образуемые под воздействием ветра формы рельефа песков носят название эоловых, а процесс — эолового рельефообразования [1].
В пределах северной части Западно-Сибирской равнины эоловые формы рельефа встречаются на полуостровах Ямал, Тазовский, Гыданский, в долинах рек Надым, Пякупур, Айваседапур и на Полуй-Надымском, Надым-Пуровском, Пур-Тазовском и Таз-Енисейском междуречьях [2].
Они могут формироваться на всех геоморфологических уровнях, но наиболее благоприятные условия развития — междуречные плоские и по-лого-увалистые равнины и террасы, сложенные мелкими и пылеватыми песчаными грунтами.
Образование эолового рельефа находится в прямой зависимости от целого ряда естественных условий. К таким условиям относятся геологическое строение территории, история развития рель-
Рассматриваются причины развития ветровой эрозии в условиях севера Западной Сибири. Представлены результаты трехлетних наблюдений за динамикой эоловых форм рельефа в пределах подзоны северной тайги.
The authors consider different reasons of wind erosion development in the case of the north of West Siberia. The authors also present the results of three-year monitoring of aeolian relief forms within the Nothern Thaiga subarea.
ефа, климатические условия, структура почвенного покрова, восстановительная способность растительности.
Активная разработка нефтегазовых месторождений на севере Тюменской области, повлекшая за собой разрушение маломощного почвенно-растительного покрова на обширных территориях, способствует активизации эоловых процессов на оголенных песках [3, 4].
В пределах зоны тундры вопросами дефляции занимались в разные годы многие исследователи [5, 6], однако до сих пор мало известно об эоловом рельефе бореального пояса и подзоны северной тайги в частности, где одной из особенностей ландшафтной структуры является формирование обширных площадей оголенных песков.
В течение трех лет нами проводились ежегодные наблюдения и картографирование эолового рельефа в верховьях реки Пякупур с целью выявления скоростей роста открытых песков и причин развития процессов дефляции.
Территория исследований расположена в пределах северо-таежной подзоны Пуровской низменности и представляет собой плоско-холмистую равнину с абсолютными отметками от 80—90 до 125-145 м.
Геологический профиль четвертичных отложений представлен песчаными отложениями салехардской и ялбиньинской свит, а также речным аллювием [2]. Анализ климатических условий свидетельствует о значительном дефляционном потенциале ветра, который компенсируется высокой степенью увлажненности. Выделяются два основных типа почв — подзолы и болотные верховые, в которых содержание гумуса не превышает 2—3%. По всем генетическим горизонтам почвы представлены рыхлыми или связными песками разной крупности зерен. На подзолистых почвах преобладают сосновые лишайниковые редколесья в сочетании с сосновыми кустарничково-зеленомошно-лишайниковыми лесами. Таким образом выполняются основные условия для развития ветровой эрозии песчаных отложений.
Кроме того, на территории исследований с начала 80-х годов проводятся активные нефтегазопромыеловые работы. Здесь расположено крупное нефтегазовое месторождение — Суторминское.
Эоловые образования в районе наблюдений приурочены к двум геоморфологическим областям:
— террасовому комплексу реки Пякупур.
Террасы сложены песчаными грунтами, характеризуются более значительными амплитудами относительных высот и хорошей дренированностью. В этих условиях котловины выдувания достигают значительных размеров — до 2 км в диаметре при глубине свыше 3 м.
— высоким водораздельным пространствам. При абсолютных высотах 130— 140 м формируются котловины выдувания диаметром до 1,5 км, небольшие песчаные раздувы (диаметром 20—50 м) приурочены к оголенным вершинам холмов и возвышенностей.
Все эоловые формы рельефа можно разделить на два типа: отрицательные и положительные.
К отрицательным формам относятся воронки, котловины и площадки выдувания, которые на первых стадиях имеют неправильную форму, но по мере развития приобретают округлые, овальные или петлевидные очертания. Дефляционные котловины располагаются обычно на оголенных вершинах песчаных холмов и возвышенностей и имеют диаметр 5—20 м, иногда до 100 м и глубину до 1—1,5 м, реже до 3 м.
Глубина котловин выдувания чаще всего зависит от близкого залегания в деятельном слое верховодки на мно-голетнемерзлых породах и наличия на небольшой глубине плотных, сцементированных окислами железа песков. Площади выдувания имеют в поперечнике до нескольких сотен метров и глубину обычно не более 1 м. В ходе дефляции слоистых, неоднородных по плотности песков на крупных незадернованных склонах террас образуются характерные ребристые остаточные формы. В центре дефляционных котловин местами также сохраняются останцы, сложенные или плотными, или скрепленными корнями растений породами, которые не разрушаются ветром.
Перевевание и эоловое осадконакоп-ление приводят к образованию положительных аккумулятивных форм в виде валов, бугров и дюн, высота которых обычно не превышает 2—3 метра, а площадь не более 1 км2. Валы обычно
образуются по периферии котловин и площадей выдувания преимущественно в направлении преобладающих ветров. Высота их достигает 0,5—1,0 м, реже более. Бугры формируются в результате аккумуляции песка вокруг небольших препятствий (кустарник, деревья и т. д.). Высота их редко превышает 1 м, диаметр достигает нескольких метров, иногда десятков метров. Происходит также площадная аккумуляция эоловых отложений на территориях, примыкающих к раздувам. Мощность эоловых отложений на таких участках достигает 1—2 м [3].
Изучение процессов распространения современных эоловых форм проводилось на основе картографического материала масштабов 1:25000 и 1:100000, космических снимков ЬапсЫа^ и ЬапсЫа^, отражающих состояние территории на 1988 и 2001 гг., а также результатов полевых геодезических измерений модельного раздува.
Исходная площадь естественных песчаных обнажений в пределах территории исследований вычислялась путем суммирования площадей открытых песков на основе топографической карты масштаба 1:100000 по состоянию местности за 1969 г. Полученный результат составил 19,57 км2 при общем периметре раздувов 112,15 км. Дешифрирование космического снимка с пространственным разрешением 28,5 м/пикс. за 1988 г. показало увеличение площади оголенных песков до 26,6 км2, периметра — до 254,64 км. Положительная динамика сохранилась и в последующее десятилетие — дешифрирование кос-моснимка за 2001 г. с использованием панхроматического канала с разрешением 14,5 м/пикс. фиксирует увеличение площади до 31,51 км2, периметра — до 329,4 км.
Таким образом, наблюдается активный рост площади открытых песков за последние 30 лет, связанный с хозяйственным освоением территории, максимум которого пришелся на конец 1980-х годов. Многообразие антропогенного воздействия на рассматриваемой территории можно представить тремя классами форм [7]:
— линейно-транспортным (насыпи автодорог, трубопроводов, траншеи, придорожные выемки, кюветы и др.);
— карьерным (сухоройные карьеры и карьеры гидроэкскавации);
— нефтегазопромысловым (ямы, земляные амбары, промышленные площадки, насыпи кустовых оснований и др.).
При соответствующих литологиче-ских и геоботанических условиях песчаные обнажения формируются даже при слабых техногенных нагрузках. Эоловые формы рельефа появляются в районах, где раньше не отмечались. Незакрепленные растительностью песчаные обнажения антропогенного генезиса, расположенные в пределах участков с хорошим дренажом и пониженным уровнем грунтовых вод, способны в течение длительного времени, сохранять свою площадь, что четко фиксируется при дешифрировании космических снимков. Такие участки выступают как ядра активизации процессов ветровой эрозии. Хозяйственная деятельность в настоящее время является основной причиной нарушения почвенно-растительного покрова.
В течение трех лет (2004—2006 гг.) в бассейне реки Пякупур проводились полевые геодезические наблюдения за динамикой перевевания песков. Для наблюдения была выбрана котловина выдувания на левобережье р. Хадытая-ха диаметром 450—500 м. В пределах котловины проходит ЛЭП, грунтовая дорога, в северо-западной части расположен небольшой карьер по добыче песка.
По результатам инструментальных измерений можно отметить рост площади котловины за последние два года с 12,5 до 13,8 га и с 2 до 2,5 км по периметру. Нижняя абсолютная отметка увеличилась с 80,4 до 80,8 м. Объем котловины за счет увеличения площади изменился с 488,5 тыс. м3 до 603,7 тыс. м3. Рост котловины происходит отдельными языками песка в западном и юго-вос-точном направлениях, что согласуется с направлениями господствующих на данной территории ветров.
Антропогенная деятельность, связанная с добычей нефти и газа, становится основным фактором образования и развития современных эоловых процессов в условиях севера Западной Сибири. Постепенно северная тайга превращается в опустыненную лесотундру, сочетающую сосновые редколесья, участки оголенных песков, болот и озер.
Библиогра
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.