НА СТЫКЕ ПРИРОДНЫХ СТИХИЙ: НАБЛЮДЕНИЯ НА ТЕЛЕЦКОМ ОЗЕРЕ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

НАУКИ О ЗЕМЛЕ

УДК 910.3+910.27+ 911 DOI: 10.52245/26867109_2022_4_105

НА СТЫКЕ ПРИРОДНЫХ СТИХИЙ: НАБЛЮДЕНИЯ НА ТЕЛЕЦКОМ ОЗЕРЕ

Бутвиловский В. В.

Лейбниц-Институт полимерных исследований, 01069, Hohe Straße, 6, Дрезден, Германия,

E-mail: wladimirbutwilowski@gmail. com

Аннотация: Изложены результаты детальных комплексных физико-географических полевых исследований участков побережья Телецкого озера, находящихся на стыке наиболее динамичных субаквальных и субаэральных сред. Сделан вывод о наибольшей информативности именно такого изучения территорий и необходимости проведения в заповедниках детального полевого ландшафтного картирования и мониторинга местностей.

Ключевые слова: Телецкое озеро, конусы выноса, дельты, бары, лагуны, ландшафты, полевое картирование ландшафтов.

AT THE JOINT OF NATURAL ENVIRONMENT: OBSERVATIONS ON LAKE TELETSKY

Butvilovsky V. V.

Leibniz-Institute for Polymer Research, 01069, Hohe Straße, 6, Dresden, Deutschland, E-mail:

wladimirbutwilowski@gmail.com

Abstract: The results of detailed complex physical and geographical field studies of the coastal areas of Lake Teletskoye, located at the junction of the most dynamic subaquatic and subaerial environments, are presented. The conclusion is made about the highest information content of just such a study of territories and the need for detailed field landscape mapping and monitoring of areas in reserves.

Keywords: Teletskoye Lake, fan cones, deltas, bars, lagoons, landscapes, field landscape mapping.

Находясь в средней части умеренных широт, территория Алтайского государственного природного биосферного заповедника представляет уникальное разнообразие геотектонических, орографических и ландшафтно-климатических условий, объединяя на относительно небольшой площади практически все характерные природные комплексы гор умеренного пояса: степные и лесостепные долины, черневые и горнотаёжные леса низкогорий и среднегорий, высокогорные полупустыни, тундры и субальпийские луга в сочетании с многочисленными озерами различного типа, снежниками, наледями, пинго, курумами, моренами и каменными осыпями. Эти ландшафтные комплексы находятся в различном динамическом состоянии и зачастую развитие их огромных участков остаётся практически незаметным для исследователя-географа, который в итоге не имеет возможности сказать достаточно много о прошлом, актуальном и будущем изменении территории. Поэтому очень важно находить и исследовать такие участки ландшафтов, на которых динамика их развития представлена отчётливыми и характерными следами как в рельефе и отложениях, так и в почвах, водах, фауне и флоре, растительности и других явлениях.

Такие характерные участки находятся обычно на стыке разных природных сред и динамично развиваются под воздействием различных природных стихий, фокусирующихся на

весьма узком пространстве. Ими обычно являются побережья крупных озёр, крупные реки и стремительные ручьи, выходы подземных вод, участки вечной мерзлоты, крутые осыпные и лавинные склоны, глубокие долины, подверженные стоковым ветрам и фёнам, участки резкой смены температур и количества твёрдых и жидких осадков. И когда хотя бы три-четыре таких активных участка стыкуются, то динамика их борьбы за пространство и доминирование становится исключительно наглядной. Именно их и следует изучать географам в первую очередь, ибо они дают самые точные ключи к открытию происходившего, настоящего и возможного. Именно здесь наиболее ярко проявляются даже незначительные природные изменения или климатические события, воздействия которых в других местах остаются практически незаметными. К примеру, данные по глубоководным отложениям Телецкого озера показывают отсутствие следов существенных изменений седиментации и регионального климата в течение последней тысячи лет [Калугин и др., 1998; и др.], в то время как изучение побережья Телецкого озера показало, что за последние 700-800 лет происходили сильные и неоднократные изменения природных процессов, которые местами преобразовывали рельеф, ландшафт и положение береговой линии озера по вертикали на несколько метров, а по латерали - до 200 м и более [Бутвиловский, 1993 и др.].

В качестве примера приведу свои результаты комплексного полевого физико-географического и геолого-геоморфологического исследования двух разных участков побережья Телецкого озера (рисунок 1). Первый представляет собой конус выноса-дельту речки Малый Мионок, впадающей в Камгинский залив вблизи его северо-восточного окончания и выдвинутый в озеро на 200-300 м (рисунок 1 - 1, рисунок 2). Этот участок интересен особым взаимодействием реки и озера, формирующих отложения, рельеф, почвы, и растительность дельты. Ему свойственно наличие семи невысоких галечно-гравийно-песчаных волноприбойных валов-баров на северо-восточной стороне конуса-дельты. Промежутки между барами заполнены маломощными озерными илами, представляющими собой субгоризонтальный, затапливаемый в весенние паводки заливной лагунный разнотравно-осоковый луг, на котором местами лежат крупные стволы древесного плавника, принесённого ветрами и течениями из долины р. Камги или от оползневых прибрежных участков озера. Юго-западная часть дельты представляет собой слабонаклонный поросший травой и однородным крупным березняком валунно-галечный конус выноса, разделённый современной узкой кустарниково-ивовой поймой и руслом речки (рисунок 2). Конус осложняется крупновалунными плоскими селевыми валами, а его юго-западный берег представляет собой 1-1,8-метровый крутой абразионный уступ, выработанный волновым прибоем Телецкого озера посредством юго-западных ветров «низовки», действующей здесь с весеннего ледохода до осеннего ледостава.

Анализ всех имеющихся данных позволяет обосновать весьма интересный сценарий образования и развития конуса-дельты рч. Малый Мионок. Судя по множеству баров с северовосточной стороны, дельта выдвигалась в озеро крупными событийными порциями по 30-120 м не менее 6-7 раз в течении последних 600-700 лет (о возрасте баров можно достаточно надёжно судить по величине почвообразования на барах и по мощности озерных отложений между барами). Это происходило посредством мощных наводнений, когда обычно небольшой ручей Малый Мионок превращался в бурный селевой поток, транспортирующий огромное количество обломочного материала, в том числе и метровые глыбы, и валуны. Каждый паводок заново формировал поверность конуса выноса, после чего с юго-западной стороны конус выноса подвергался волно-прибойной абразии, срезавшей его как минимум на 10-20 м. При этом волно-прибойные процессы транспортировали обломочный материал на северо-восток и аккумулировали в этой части дельты ярко выраженные бары длиной до 40-120 м, шириной до 23 м и высотой до 1-1,5 м. Причём бары имеют различные параметры и ориентировку, косвенно указывая на то, какую форму имел конус выноса, как далеко он выдвигался в озеро и как долго

действовала на него волновая абразия (рисунок 2). Близко расположенные к друг другу наиболее древним барам субширотной ориентировки свидетельствуют об интенсивной абразии конуса и о сравнительно недалёком (30-45 м) его выдвижении в озеро при паводках. Зато два предпоследних бара, ориентированные на северо-восток, показывают, что выдвижение конуса в озеро было весьма значительным и местами превышало современное положение на 100-120 м. Ярко выраженный современный бар имеет субширотную ориентировку и свидетельствует о том, что при его формировании (около 150 лет) озеро активно срезало конус выноса и уменьшало площадь дельты. Лишь пойма рч. Малый Мионок продолжает активно поставлять обломочный материал в озеро и выдвинута в него далее главного конуса на 12-15 м (рисунок 2).

Отсюда следует несколько интересных выводов. 1. Около 200-700 лет назад (малая ледниковая эпоха) долина Малый Мионок подвергалась многократным мощным паводкам, а в зимнее время - формированию крупных наледей, препятствующим развитию крупнодревесной растительности. Флювиальные процессы создали в озере конус выноса-дельту, которая, несмотря на волноприбойную абразию со стороны озера, событийно наращивала свои размеры в юго-западном направлении, наполняя прибрежную часть озера крупнообломочными аллювиально-селевыми отложениями. 2. За последние 150-180 лет на данном участке уже не было мощных паводков, способных переформировать конус выноса. За это время конус был срезан озерным прибоем с юго-западной стороны как минимум на 40-50 м, а на его субаэральную поверхность намыт супесчаный делювий 10-30 см мощности. 3. На конусе сначала произрастали разнотравные луга и мелкий кустарник, а затем появился весьма однородный берёзовый лес с мелкокустарниковым и молодым хвойным подлеском, причём возраст практических всех берез один и тот же - около 100 лет (керны нескольких деревьев взяты специальным буром, годовые кольца посчитаны на месте). 4. Северо-восточная часть дельты последовательно наращивалась на юго-восток намывом баров и озерной илисто-глинистой аккумуляцией, галечно-гравийный и илистый субстрат которых транспортировался сюда при абразии конуса выноса с юго-запада. 5. Высота поверхности этой части дельты соответствует максимальным весенним уровням озера и высоте волн прибоя. Высокий уровень грунтовых вод ограничивал здесь расселение древесной растительности, давая произрастать лишь заливному луговому разнотравью и осоке. Тем не менее, деревья расселяются на краях заливного луга, наступают на него и осушают его местами, давая возможность подселяться и другим деревьям. Делается это весьма необычным способом. В озёрные паводки на этот луг ветром и течениями приносится плавник - иногда крупные деревья длиной до 20-25 м и толщиной около метра (рисунок 3). Эти деревья остаются лежать на лугу, покрываются грибами и мхами, их древесина сверху быстро превращается в труху и на этой трухе начинают расти березки и сосёнки. Труха даёт им достаточно питания, а высота бревна поднимает почти на метр выше неблагоприятных грунтовых вод. Деревца приживаются на бревне, быстро растут, крепнут и создают платформу и условия для произрастания более молодых деревьев, и кустарников вокруг себя и этого бревна. Моя фотография демонстрирует это весьма наглядно (рисунок 3).

Другой пример являет собой участок конуса выноса рч. Окпорок (рисунок 1 - точка 2, рисунок 4). Здесь и речка многоводней и стремительней, а на озере верховка по-настоящему может штормить, вызывая 2-3-х метровое волнение, да и низовка достаточно сильная. В итоге преобразование прибрежного ландшафта ещё более быстрое и грандиозное, а борьба озера и реки гораздо более динамичная. Конус выноса имеет дугообразную, выпуклую в сторону озера форму и размеры около 400х600 м. Относительно крутых коренных склонов-бортов озера он выдвинут в акваторию на 400-500 м и представляет собой пологий продольно ложбинно-грядовый аккумулятивный крупновалунно-галечный шлейф, поросший частично вырубленным смешанным лесом и уже многие десятки лет служащим пастбищным угодьем (хозяйственная зона заповедника). Поэтому трудно детально судить об изменении растительности на конусе за

последние 150-200 лет. Можно сказать, лишь одно: на конусе мы не обнаружили деревьев старше 100-120 лет, хотя на прилегающих к озеру и к конусу склонах имеются деревья, растущие уже более 200-250 лет (в основном это лиственницы). Это свидетельствует о том, конус Окпорок (также, как и конус Мионок) более 150 лет назад многократно подвергался мощным паводкам и наледям и переформировывал свою поверхность, не давая зарастить её густым лесом.

Наиболее интересным и информативным для восстановления истории развития этого ландшафтного участка является комплекс волно-прибойных баров у северной периферии конуса выноса (рисунок 4). Их высота над уровнем озера в августе 1985 года составляла 2-3 м при ширине валов около 3-8 м. Самые древние бары (обозначены синим и зеленым) имеют субмеридиональную ориентировку, расположены вблизи высокого склона и отделены от него широким (20-30 м) лагунным понижением. Это свидетельствует о том, что изначально акватория озера располагалась непосредственно у «материкового» склона Телецкой котловины и производила его абразию. Затем, уже в позднем голоцене (около 2000 лет назад [Бутвиловский, 1993]) паводки на рч. Окпорок становятся настолько мощными и частыми, что заполняют прибрежную акваторию аллювиально-селевыми наносами и формируют здесь крупный субаэральный конус выноса, выдвинутый в озеро как минимум на 300-350 м. После этого наступает период, когда абразионная деятельность озёрных волн имеет больший денудационный эффект, нежели флювиальная аккумуция рч. Окпорок. Озеро наступает, конус срезается на 200-250 м, и у его северной периферии формируется лагуна и древний бар. Через пару сотен лет процесс повторяется, но второй бар фиксирует уже более дальнее (50-100 м) продвижение конуса-дельты в озеро. Следующий значимый этап развития участка начинается около 800 лет назад и обусловлен похолоданием и увлажнением климата в малую ледниковую эпоху, ярко проявившуюся не только на Алтае [Бутвиловский, 1993; и др.]. В рельефе участка зафиксировано три барово-лагунных комплекса, ориентировка которых имеет уже юго-западное направление. Оно указывает, что паводково-селевая аккумуляция Окпорока в озере была настолько мощной, что субаэральный конус выноса выдвигался в акваторию гораздо дальше, нежели ранее (возможно на 200 -300 м дополнительно). Максимальное выдвижение дельты фиксирует четвёртый бар (обозначен фиолетовым цветом). Одновременно шла и интенсивная абразия конуса-дельты, ибо эпоха похолодания была и эпохой весьма интенсивных штормовых ветров.

В любом случае динамика борьбы озера и реки за территорию была исключительно интенсивной, когда буквально за одно-два экстремальных паводковых события дельта реки выдвигалась на сотни метров в озеро, а озеро за несколько десятков лет перемывало значительную часть речных наносов и срезало дельту почти к прежнему положению. И таких особо ярких периодов было как минимум три. Около 150-180 лет назад паводки резко ослабевают, речные выносы и озерная абразия приходят к относительному равновесию по отношению к друг другу, и вдоль современного берега озера формируется самый молодой хорошо выраженный бар (коричневый цвет), который протягивается по краю почти всего конуса выноса. С этого времени конус выноса и бывшие лагуны зарастают пионерным берёзово-сосновым лесом, подвергшимся впоследствии антропогенному влиянию. В условиях близких современным большая часть конуса-дельт будет сохранять своё современное пространственное положение, местами (на уступах) подвергаясь абразии, а в районе устья и поймы рч. Окпорок дельта будет медленно выдвигаться в озеро с суммарным эффектом не более 20-30 м за несколько сотен лет.

Таково лишь очень краткое описание информации, которая была получена в результате детальных комплексных картировочных геолого-географических работ. И это не только информация о ландшафтном состоянии участков, но и об истории и особенностях их формирования, о тенденциях и динамике их развития, которую можно довольно точно оценить

и качественно, и количественно. Оно касается процессов формирования рельефа и отложений, изменений погоды и климата, образования почв и разложения древесины, динамики водной и воздушной среды, быстроты заселения новых площадей растительностью, скорости растительных сукцессий и способов формирования и преобразования биогеоценозов. И это ещё далеко не всё, а лишь небольшой пример имеющихся научно-практических возможностей.

Общие методологические выводы после проведения работ такой детальности и «географичности» достаточно просты и очевидны. Можно много наукообразно рассуждать о ландшафтах, экологии и охране природы, но без внимательного и детального исследования конкретных ландшафтных урочищ и фаций (ландфацетт), без различения главных и второстепенных явлений и процессов будет невозможным объективное понимание истории, современного состояния и дальнейшего развития местностей.

Следует сказать, что нынешние исследования заповедных территорий специализированы по-разному. Доминирует биологическое направление, причем не всегда в полном комплекте. Один научный сотрудник изучает птиц, другой - флору высших растений, третий - мхи и лишайники и т.д., а, к примеру, фауна рыб, водная растительность, мерзлота или почвы остаются вне детальных исследований. Собственно, физико-географические исследования, которые рассматривают каждую местность или урочище как целостный природный комплекс, где все компонеты взаимосвязаны и влияют друг на друга и должны быть выявлены, - ведутся ещё недостаточно. Именно такие исследования, на мой взгляд, должны быть приоритетными для любой заповедной территории. В целом они будут информативнее узко специальных геологических, биологических или гидрохимических исследований, хотя я не отрицаю необходимость и узкоспециализированных работ, подчёркивающих те или иные особые, индивидуальные природоохранные функции и задачи заповедных территорий. Тем не менее, главная карта каждого заповедника - это его ландшафтная карта, а основная работа большинства его сотрудников - это детальная ландшафтная съёмка, ландшафтный мониторинг и охрана территории. Конечно, такие исследования требуют большого труда, средств и времени, высокой квалификации специалистов-географов, специальной методики картирования ландшафтов и обоснованной легенды для их картографического отображения. Поэтому и «тормозов» для проведения таких работ всегда много: нет достаточного количества кадров, нет картографической основы, недостаточно денег, нет времени и т.д. А тем временеми ландшафтоведение не дополучает должного развития и в научном, и в прикладном аспектах...

Особым тормозом является слабость и противоречивость методологической основы ландшафтоведения. К примеру, нынешние классификации ландшафтов не выдерживают критики, о чём уже неоднократно излагалось [Полынов, 1953; Арманд, 1975; Юренков, 1992; Бутвиловский, 1995; Бутвиловский и др., 1999; и др.]. Отмечу, что недостатками существующих классификаций являются: приоритет биогенного компонента в системе классификационных признаков ландшафтов, переоценка зонального фактора размещения ландшафтов в ущерб азональным явлениям, недостаточный учёт литогенных, гидрогенных, техногенных ландшафтов, обилие и частая смена классификационных признаков в структуре классификационных «деревьев», неточность критериев отличия классификационных признаков друг от друга, громоздские многокомпонентные названия таксонов ландшафтов, неясно определенная иерархия таксонов и т.д.

Чтобы все эти проблемы получали правильные решения, следует настаивать на проведении детальной полевой ландшафтной съёмки, начать её осуществление и шаг за шагом двигаться в этом направлении, ведь дорогу осилит идущий. Опыт полевых исследований зачастую наилучшим образом способствует решению теоретических и прикладных проблем. Такие работы дадут в итоге гораздо больше важной информации о природе заповедников и оптимируют их мониторинг.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Арманд Д. Л. Наука о ландшафте. - М.: Мысль, 1975. - 288 с.

2. Бутвиловский В. В. Палеогеография последнего оледенения и голоцена Алтая: Событийно-катастрофическая модель. - Томск: Изд-во ТГУ, 1993. - 253 с.

3. Бутвиловский В. В. Основы устройства и развития литосферы Земли: Курс лекций по общему землеведению. - Новокузнецк.: Изд-во Новокузн. пед. ин-та. 1995. - Том I. - 108 с.

4. Бутвиловский В., Каульфус В., Силенков В.И. Ландшафтная сфера: дефиниции исходных понятий, основные суждения об изучении и классификации ландшафтов // Вопросы географии Сибири. Вып. 23. - Томск, 1999. - С. 198-209.

5. Калугин И., Бобров В., Воробьева С., Кривоногов С., Селегей В., Щербов Б., Клеркс Ж., Вартель С. Осадконакопление в Телецком озере и проблема палеоклиматических реконструкций // Проблемы реконструкции климата и природной среды голоцена и плейстоцена Сибири. Вып.1. - Новосибирск: Институт археологии и этнографии. 1998. - С.209-221.

6. Полынов Б. Б. Учение о ландшафтах. Вопросы географии. Сб. 33. - М.: Наука, 1953. - С. 45- 76.

7. Юренков Г. И. Основные проблемы физической географии и ландшафтоведения. - М.: Высшая школа, 1992. - 170 с.

Рисунок 1 - Местоположение участков детальных геолого-географических исследований на побережье Телецкого озера: 1 - Конус выноса рч. Малый Мионок в Камгинском заливе;

2 - Конус выноса рч. Окпорок вблизи с. Яйлю.

Рисунок 2 - Ландшафтная схема конуса-дельты ручья Малый Мионок по состоянию на август 1986 года. Условные обозначения: 1 - Озерно-лагунная луговая равнина; 2 -Волноприбойные бары разного возраста, высоты и ориентировки (на севере самые древние, к югу последовательно моложе и у берега озера - современный); 3 - Кустарниковая пойма рч. Малый Мионок; 4 - Акватория озера; 5 - Берёзовый лес грядово-ложбинного конуса выноса; 6 - Крутые склоны бортов Телецкого озера, поросшие черневой тайгой

Рисунок 3 - Трухлявое толстое бревно-плавник на приозёрном заливном лугу; на бревне произрастают берёзы и сосны возрастом 35-40 лет. Северо-восточная часть дельты ручья Малый

Мионок. Фото В. В. Бутвиловского. 2012 год. В 1986 году бревна плавника выглядели свежее, а берёзки и сосёнки были на них ещё маленькими и так ярко в глаза не бросались. Плавник был принесен в максимальные озерные

паводки, последний из которых был в 1969 году.

Рисунок 4 - Топографический план и геоморфологическая схема участка Окпорок (топографическая съёмка проведена совместно с инженером-гидрологом К. А. Саловым; система высот условная, по состоянию на 16.08.1985 год).

Условные обозначения: 1 - Волно-прибойные бары разного возраста и ориентировки (восточнее расположенный и ближе к горному склону древнее предыдущего, самый древний обозначен синим цветом, самый молодой - коричневым и он протягивается параллельно современной береговой линии озера); 2 - Древний (§Ш4) и современные абразионные уступы; 3 - Акватория озера; 4 - Предполагаемое продолжение древних баров в пределах конуса выноса и акватории озера; 5 - Аллювиально-селевые и делювиальные валунно-галечно-илистые шлейфы

и конусы (р1У2, ёГУ); 6 - Бывшие лагунные понижения и котловины, частично заполненные озерными илами; 7 - Размытые прибоем прибрежные скопления крупных валунов, принесённых в озеро селевыми потоками; 8 - Шурфы, вскрывающие лагунные отложения между барами.