Жизнь беломорского припая
Ф.А.Романенко,
кандидат географических наук,
ведущий научный сотрудник кафедры геоморфологии
и палеогеографии географического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова
Т.Ю.Репкина,
кандидат географических наук,
старший научный сотрудник той же кафедры
Л.Е.Ефимова,
кандидат географических наук,
старший научный сотрудник кафедры гидрологии суши того же факультета
А.С.Булочникова,
аспирантка кафедры геоморфологии и палеогеографии того же факультета
Веками считалось, что основные события в природе начинают происходить весной, когда тают снега и обнажается грунт, набухают реки и ручьи, меняется погода, просыпаются растения и животные. Поскольку в холодное время года широкий пояс припайных льдов охраняет берега арктических морей от внешних воздействий, зиму при оценке влияния волн на побережья часто исключают. Действительно, раз большую часть года (а зима в Арктике продолжается не менее 7—8 мес) ничего не происходит — все процессы замирают, скованные низкими температурами, льдом и снежным покровом, — то и наблюдать за жизнью берегов не нужно.
Однако внимательный анализ природных условий арктических побережий позволяет предположить, что далеко не везде это так. И главное исключение, конечно, — самое южное из морей Северного Ледовитого океана — Белое. Недаром его называют «дышащим» морем — здесь и зимой продолжает действовать фактор, проявляющийся в других арктических морях (кроме Баренцева) значительно слабее, — приливные колебания. Их максимальный размах увеличивается с запада на восток, от Кандалакшского до Мезенского залива, от 1.5 — 3 до 10—12 м. При отливе осушается полоса дна различной ширины — от нескольких метров у крутых высоких берегов до нескольких километров у пологих и низменных. При очень сложном рельефе дна, наличии многочисленных каменистых отмелей и островов, узких и глубоких заливов, а также сильных при-ливно-отливных течений ледовый покров здесь гораздо подвижнее, чем в других арктических морях. Перемещаясь по приливной осушке вверх-вниз и в разных направлениях, лед приобретает новые качества, включая в себя все большее и большее количество донного грунта.
© Романенко Ф.А., Репкина Т.Ю., Ефимова Л.Е., Булочникова А.С., 2013
Ледовый покров Северного Ледовитого океана всегда содержит инородный обломочный или биогенный материал. Установлено, что припайные льды Белого моря играют важную роль в его перераспределении на мелководье [1]. Изучены механизмы вмерзания, определены объемы перемещения льдами [2, 3]. Остаются неясными детали взаимодействия льда и берегов, распространение и роль различных механизмов вмерзания, межгодовая изменчивость строения льда. Лед — один из важнейших экологических факторов, определяющих функционирование прибрежных биоценозов. Поэтому выявление особенностей формирования припайных льдов Белого моря, их внутреннего строения и взаимодействия с рельефом береговой зоны — главная цель зимних беломорских экспедиций нашей кафедры. Они проводятся ежегодно в конце января — первой декаде февраля с 2000 г. силами сотрудников, аспирантов и студентов географического факультета. Более половины экспедиций (2000—2004; 2009—2012) проведено в окрестностях ББС на п-ове Киндо и побережье пролива Великая Салма в Кандалакшском заливе. Помимо зимних наблюдений на ББС ведутся и летние: с 1997 г. здесь ежегодно проходит учебная морская практика студентов-геоморфологов.
Кроме п-ова Киндо экспедиция работала в районе Кандалакши и Умбы, а также на Поморском (районы Кеми, Беломорска, Колежмы, Вор-зогор, Онеги и о.Кий), Онежском (Пурнема и Лямца), Летнем (Пертоминск) и Конушинском (Сёмжа) берегах. Изучалась зимняя динамика рельефа — воздействие ледового покрова на литораль и перемещение льдом различных включений. Для этого оценивалось количество ледяных шатров и других ледовых форм. Визуально определялась загрязненность припая, отбирались ледяные керны и образцы снега, обработка которых позволила получить данные о количестве
у_ б^снпсш ч -V"
/ л» т
ЕНА ГЪ-|!-В г ■ч \
в.
ОАр .г йУг А
■V ылрг-
г Ть V1. ГЧсчлин-^ С, *
1 1 . Ч ■. 1 Ктшш
1
Расположение районов полевых работ (показаны прямоугольниками). Берега: 1 — Поморский, 2 — Онежский, 3 — Летний, 4 — Конушинский.
и составе поступающего в море инородного материала. Ведутся регулярные наблюдения за динамикой припая и переносом льдом крупных обломков — валунов и глыб. По результатам многолетних наблюдений составлены карты ледового покрова Великой Салмы, на которых отражены
7 ^ 1 - I
Механизм формирования ледяных шатров I типа: 1 — валун на поверхности осушки; 2 — припайный лед; 3 — направление движения воды в прилив и отлив; 4 — обломочный материал на поверхности валуна.
мощность и строение припайного льда [4, 5], распределение ледовых форм и их положение в рельефе береговой зоны. Кроме того, созданы фотоальбомы ледовых образований.
Припайный лед (или припай) образуется вдоль побережья, прикрепляясь к берегу, и испытывает лишь вертикальные колебания во время изменений уровня моря [6, 7]. Припай обычно начинает формироваться раньше, а разрушаться — позже, чем дрейфующий лед. По облику, динамике и положению относительно береговой линии в приливных морях различают неподвижный, подвижный и плавучий припайные льды [1].
Неподвижный припай (подошва припая) смерзается с берегом и не испытывает приливно-от-ливных колебаний. Эта параллельная береговой линии полоса льда (шириной не более 15 м и мощностью 1 — 3 м) располагается на пляже и в верхней части приливной осушки. Если же берег круто обрывается к морю и осушки нет, то неподвижный припай — узкая полоска льда, примерзшая к скалам. Во время высоких приливов или нагонов она регулярно заливается морской водой, которая постепенно замерзает, формируя так называемый наслоенный лед.
Подвижный припай расположен на приливной осушке. При отливе он ложится на ее поверхность, а во время прилива поднимается и находится на плаву. Именно этот лед испытывает наибольшие деформации и обычно разбит трещинами разных направлений и протяженности. От неподвижной части припая он отделен приливными трещинами, параллельными береговой линии. По ним во время нагона или сильного ветра с суши подвижный припай может оторваться от берега, что часто и происходит на льдах Белого моря весной. Веками поморы-охотники во время зверобойного промысла могли уповать только на то, что направление ветра или течения изменится и их прибьет обратно к берегу. Спасительным нередко оказывался о.Моржовец в Мезенской губе. Людям на припайном льду посвящали повести и рассказы писатели-северяне — например, С.В.Максимов («Год на Севере») и Б.В.Шергин («В относе морском»).
Плавучий припай никогда не ложится на дно, совершая вертикальные колебания при приливах и отливах. Располагается он обычно над подводным береговым склоном. При значительной за-снеженности льда увидеть границу между двумя частями припая бывает сложно. Все части припая, включая статичную подошву, постоянно изменяются вместе с погодой, которая оказывается важнейшим фактором динамики льда, существенно усложняя его облик и создавая множество ледовых форм.
Ледовые формы и образования. В теплые зимы стабильный припай формируется в основном в кутовых частях заливов. Тонкий лед часто взламывается приливами, штормами и нагонами;
его обломки выбрасываются на подошву припая и скальные выступы, где формируются ледяные навалы. Из-за высокой подвижности такой лед чаще заталкивается под более старые льдины или наслаивается на них. Это приводит к неоднородному строению припая и резкой смене его толщины (от 20 до 75 см) на небольших расстояниях. Под тяжестью свежевыпавшего снега лед опускается, поступающая через трещины вода пропитывает снег, образуя снежно-водно-ледяную «няшу» глубиной иногда до 0.2—0.6 м. В такие дни передвигаться по припаю мучительно — лыжи практически не скользят по соленому снегу, снегоходы проваливаются по гусеницы и вязнут, двигатели перегреваются, и скорость движения падает до сотен метров за несколько часов.
В холодные зимы припай занимает почти всю акваторию. Он устанавливается раньше и, как правило, в более спокойных гидродинамических условиях, его мощность больше, а количество и разнообразие ледовых образований на берегах значительно меньше, чем в теплые годы. В то же время высокие сплоченность и мощность (до 75 см в 2003 г.) льда делают его менее пластичным — появляются обломки и образуются торосы. В бесснежные или малоснежные зимы усиливается намерзание льда снизу, и на мелководье он насыщается донными илами и взвешенными наносами.
Сформировавшийся припай часто взламывается нагонными ветрами, совпадающими с высокими (сизигийными) приливами. Ветер наваливает на подошву припая кучи ледяных обломков толщиной до 0.5 м, а порой и более. На участках берега, открытых ветрам с моря, образуются гряды торосов и береговые гребни льда высотой до 5—6 м. Эти эффектные формы появляются практически мгновенно (часто за несколько десятков минут) и иногда буквально срезают строения, расположенные слишком близко к берегу.
На плавучем и подвижном припае встречается множество ропаков — отдельных льдин, стоящих вертикально или наклонно и окруженных относительно ровным льдом [5].
Торосы могут возникать и под воздействием течений — приливно-отливных, постоянных, стоковых. Так, сильный сулой (столкновение мощных разнонаправленных течений) у Онежского берега формирует здесь широкую полосу торосов высотой до 2 м с многочисленными полыньями, не замерзающими даже в самые сильные морозы. У рыбаков в этих местах пропадают собаки — они уходят по льду и оказываются отрезанными от суши полосами открытой воды. Такие же течения характерны и для пролива Восточная Соловецкая Салма (между мысом Глубокий и о.Пурлуда). Они практически исключают пешее передвижение по льду между материком и Соловецкими о-вами.
Ледяные шатры и гряды. В Кандалакшском и Онежском заливах зимний облик прибрежной зоны определяют ледяные шатры — округлые на-
громождения битого льда над валунами и вокруг них [8]. Это самые динамичные ледовые образования на приливных осушках Бело
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.