УДК 551.340:(574.9)
КРИОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ НА ОРГАНОГЕННЫХ ГРУНТАХ КАК ИНДИКАТОР ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ
ОГРАНИЧЕНИЙ К ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЮ
(НА ПРИМЕРЕ БОЛЬШЕЗЕМЕЛЬСКОЙ ТУНДРЫ)
Рациональное освоение криолитозоны требует анализа условий ограничений к природопользованию. В Большеземельской тундре одной из значимых причин этих ограничений являются криогенные процессы. Большее их разнообразие характерно для урочищ, развивающихся на органогенных грунтах. С юга на север на болотных урочищах активность современных криогенных процессов и спектр их проявлений уменьшается, отмечены зональные закономерности в площадях развития. Соответственно изменяются площади с инженерно-геологическими ограничениями на промышленное использование. В южной криолитозоне инженерно-геологические ограничения распространяются на урочища крупнобугристых болот, для которых характерно активное пучение. На севере ландшафтами с ограничениями к природопользованию являются в основном полигональные болота, где происходит современное морозобойное растрескивание. Подзона северной лесотундры — территория, где спектр криогенных процессов наиболее широк, а площади их активного развития незначительны. В целом урочища плоскобугристых болот наиболее устойчивы к техногенезу, современные природные проявления термокарста в их пределах практически отсутствуют либо локальны.
The rational development of the permafrost zone requires the analysis of environmental management restrictions. In the Bolshezemelskaya tundra, one of the significant reasons of these restrictions is cryogenic processes. Their large variety is a characteristic of the natural boundaries which are being developed on the organogenic soil. From the south to the north, the activity of modern cryogenic processes on marsh natural boundaries and the range of their manifestations decrease, some zone regularities in the areas of development are identified. Consequently, the areas with engineering-geological restrictions on industrial use are being changed.
In the southern permafrost zone, the engineering-geological restrictions extend to natural boundaries of the large frost mound bogs which are characterized by active heave. In the north, the landscapes with environmental management restrictions are generally polygonal bogs where modern frost-shattered cracking occurs. The subzone of the northern forest-tundra is the territory where the range of cryogenic processes is the widest, and the areas of their active development are insignificant. In general, natural boundaries of plain frost mound bogs are resistant to technogenesis, modern natural manifestations of thermokarst within them are virtually absent or local.
Ключевые слова: рациональное освоение Севера, инженерно-геологические ограничения к природопользованию, урочища болот, криогенные процессы.
Keywords: rational development of the North, engineering-geological restrictions on environmental management, natural boundaries of bogs, cryogenic processes.
Г. Г. Осадчая, зав. кафедрой, Ухтинский государственный технический университет, galgriosa@eandex.ru, Н. В. Тумель, доцент, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, ntumel@mail.ru, А. М. Королева, ассистент, Институт управления, информации и бизнеса, г. Ухта, eva 88@mail.ru
Разработка глобальной концепции устойчивого развития (УР) привело к постепенному изменению мировоззренческих позиций. Ма-лонарушенные антропогенной деятельностью территории, в частности северные, рассматриваются как особый — территориальный биосферный ресурс. Территориальный биосферный ресурс характеризуется устойчивыми природными экосистемами — это элемент при-родно-экологического каркаса территории. Этот ресурс определен Н. Ф. Реймерсом как ресурс общего экологического баланса [1], его сохранение обеспечивает стабильность биосферы. Криолитозона соответствует понятию «территориальный биосферный ресурс» и является составной частью экологического пространства России [2].
При организации нетрадиционного природопользования на таких территориях необходимо помнить о его временном характере и действовать таким образом, чтобы нанести наименьший ущерб природным экосистемам, в частности, размещать производственную инфраструктуру на участках, характеризующихся максимальным потенциалом самовосстановления. Это позволит сохранить не только экологические функции ландшафта, но и обеспечить социальную составляющую УР — возможность вести традиционное природопользование на базе сохраненных биологических ресурсов [3].
Промышленное использование территории в криолитозоне в масштабе 5—10 % ее общей площади является оптимальным с точки зрения производимых антропогенных нарушений [1]. При организации рационального освоения Севера в рамках этого лимита необходимо соблюдать определенные ограничения к природо-
пользованию, которые предлагается разделить на группы: законодательные, геоэкологические, природоресурсные и инженерно-геологические [4]. Последняя группа в ландшафтном отношении представлена в основном урочищами, развитыми на органогенных грунтах (торфах).
Целью исследований является обоснование возможного вовлечения или, наоборот, ограничения вовлечения в промышленное использование урочищ на органогенных грунтах. Были поставлены следующие задачи: охарактеризовать основные виды этих урочищ, определить их зональную приуроченность, оценить в зональном аспекте степень активности криогенных процессов, препятствующих промышленному природопользованию.
Постановка задач природопользования на органогенных грунтах в криолитозоне заключается в следующем. Для определения на них участков с инженерно-геологическими ограничениями принимаются во внимание разрушающие последствия для природно-техноген-ных комплексов, которые могут возникнуть при вовлечении в сферу строительства определенных природно-территориальных комплексов (ПТК). Традиционно при освоении новых территорий на Севере наименее привлекательными для использования служат участки, сложенные с поверхности торфами. Строительство на таких участках более затратное, менее комфортное, требует непременного соблюдения строительных норм и правил, более тщательного предварительного изучения из-за высокой степени техногенных рисков. В практике стараются избегать таких участков и располагать объекты обустройства по возможности на минеральных грунтах, которые в криолитозоне представляют собой экологически или социально значимые территории — это защитные леса, тундровые оленьи пастбища. Однако если ставить во главу угла интересы устойчивого развития, необходимо отказаться от такой практики и при создании производственной инфраструктуры ориентироваться также и на участки, сложенные с поверхности торфом. Рассмотрим эту возможность на примере криолитозоны Большеземельской тундры. Азональные (приморские) и интразональ-ные ПТК не анализировались.
Основными материалами для решения поставленной задачи явились многолетние полевые исследования в криолитозоне Больше-земельской тундры. Криолитозона региона располагается в пределах ландшафтных зон и
подзон тундры, преимущественно южной кустарниковой, в меньшей степени — типичной (сплошное распространение многолетне-мерзлых пород ММП), южной и северной лесотундры (соответственно массивно-островное и прерывистое распространение ММП) и край-несеверной тайги, точнее северной ее части (островное распространение ММП) [5]. Практически любой нетрадиционный вид хозяйственной деятельности в криолитозоне ориентирован на добычу полезных ископаемых и поэтому связан с определенным сроком природопользования. Пространственно это освоение заключается в создании и функционировании площадной и линейной инфраструктуры нефте-и газодобычи.
В Большеземельской тундре площадные аспекты использования территории определяются распространением ММП, среди которых особое значение имеют мерзлые породы, приуроченные к геосистемам с органогенными грунтами. Они представлены группами урочищ болот (в соответствии с терминологией, принятой в геокриологии, болот и торфяников). Торфяниками считаются сложные урочища с ярко выраженной блочностью или полигональностью, с преимущественным развитием ММП (далее используется терминология геокриологов с первоначальным дублированием терминов по терминологии болотоведов). За редким исключением (полигональные торфяники/полигональные болота) эти участки характеризуются высоким потенциалом самовосстановления, особенно классические болота. По результатам исследований ученых Института биологии Коми филиала научного центра Уральского отделения РАН самовосстановление экосистем после механических нарушений происходит за 5—30 лет. Кроме того, экосистемы на органогенных грунтах крайне ограниченно используются в качестве кормовой базы оленеводства. Малоуязвимы они с позиций сохранения биоразнообразия: на болотах и торфяниках отмечается наименьшее количество «краснокнижных» видов растений по сравнению с другими группами урочищ.
Как показали наши исследования, геосистемы болот и торфяников характеризуются определенным спектром криогенных процессов, ограничивающих возможности промышленного использования, их видами и степенью современной активности [6]. Криогенные процессы принципиально различны для южной и северной криолитозоны (для южной характер-
ны подзоны островного и массивно-островного, северной — прерывистого и сплошного распространения ММП), что позволяет говорить о зональной дифференциации урочищ при определении инженерно-геологических ограничений к природопользованию (таблица).
Для крайнесеверной тайги характерно островное (спорадическое) распространение ММП, где мерзлыми породами занято не более 10 % площади. На торфяных грунтах развиваются выпуклые торфяники (крупнобугристые болота), различные виды болот: грядово-мочажин-ные, травяно- и осоково-моховые, топяные, кустарниково-кустарничково-моховые и т. п.
ММП приурочены к выпуклым торфяникам, отдельным участкам грядово-мочажин-ных болот, где мерзлыми являются положительные формы мезорельефа — бугры, иногда гряды. В отдельных случаях в пределах болот развиваются новообразования мерзлоты. Темпера
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.