В ходе состоявшейся 23 апреля в Москве Каспийской научно-технологической сессии Люшвин П.В., член РГО, РОС, независимый исследователь, и Буянова М.О., профессор НИУ ВШЭ, раскрыли важную и актуальную тему оценки и прогнозирования уровня Каспийского моря.
Ученые рассказали, как с этой целью можно использовать учет разрастания крупных макрофитов (тростник, рогоз и т.д.) в Каспийском водосборном бассейне и тектонической активности.
По оценке докладчиков, важность прогнозирования уровня Каспийского моря и его регулирования обусловлено хозяйственно значимыми изменениями уровня на метры. Однако никто не может дать гарантии, что понижение уровня не сменится его повышением. Многочисленные реечные наблюдения за уровнем Каспия начались в 30-е XIX. На отмелых берегах при падении уровня на 1-2 м берег отступал на км., наблюдения прерывались. Записи уровня самописцами — единичны от энтузиастов, из-за остаточного финансирования отрасли. Сомнительны и сами реечные данные. На западе моря в 1977-1980 был повтор привязки реперов уровней, отметки изменились к 1950 на 7÷11см. На востоке моря пере привязки уровенных постов не было.
Сложность прогнозирования уровня закрытого Каспийского водоема связана, как с самим объектом, так и с данными измерений. Величины составляющих водного баланса Каспия порой меняются год от года на ≥40%. Хотя Каспий и находится в активной зоне взаимодействия литосферных плит, современное влияние тектоники на уровень моря в гидрометеорологии считается не существенным или замалчивается.
Обуславливаются изменения уровня моря межгодовой изменчивостью речного стока, >70% волжский (≈150÷350 км3), осадки над морем ≈50 км3. Все испаряется за год. В начале XX для удобства добычи нефти у Баку засыпали бухту и построили дамбу. В 1952 с той же целью рассматривалась осушка всего моря отсечением от моря речного стока. «Остановили» это воды Арагви и Куры, что залили бы плодородную Грузию.
Ранее Волжские половодья приводили к катастрофическим наводнениям. Для их демпфирования на Волге с 30-х XX в. начали строить каскад ГЭС. По завершению оказалось, что из-за испарения с водохранилищ и забора воды на орошение до моря не стало доходить >40 км3/г (≥15% стока Волги). И Каспий стал катастрофически мелеть. К 1976÷1978 уровень упал на 2 м (по оценкам без по плотин уровень был бы выше на ≈1,5÷2 м).
Со временем появились технические возможности регулирования сил природы. Для стабилизации уровня в 1980 построили дамбу, что отсекла сток ≈10-15км3/г из моря в залив-испаритель Кара-Богаз. Однако, волжский сток вопреки оплаченным прогнозам стал расти, затапливая объекты, построенные в зоне осушки. В 1984 и 1992 дамбу взорвали и, опять, вопреки оплаченным прогнозам, речной сток сократился. С 2009 по 2025 Каспий катастрофично для портовой инфраструктуры, рыбного хозяйства и экологии «усох» до -29м. Но единого центра управления – СССР, не стало (иначе дамбу могли бы восстановить). Воду не возьмешь из Дона, Днепра или из северных рек, как рассматривалось в 70÷80 XX в.
Казалось бы, ресурсы для «спасения» моря-озера исчерпаны. Однако ученые уверены, что нет, для этого имеется биологический ресурс – сорняк — ТРОСТНИК. Он первым вырастает при осушке, густотой до ≈100 стеблей/кв.м, высотой до 6м, скорость роста до 16см/сутки. Согласно лимнологическим исследованиям под Берлином толщина слоя воды эвапотранспирации (испарение с воды + транспирация макрофитов) зарослей тростника летом в >3÷5 раз, чем с воды.
Большую часть дельты Волги (72%) и площади островов (>90%) занимают заросли тростника. В 1939 затраты на испарение от Волгограда до моря оценивались в ≈5÷10км3. В 1880 площадь дельты была ≈3тыс.км2, далее в связи с падением уровня она увеличились на порядок, до ≈19÷27тыс.км2, соответственно выросли и потери на испарение >20км3. Если исключить испарение тростника хотя бы с половины дельты, то и потери на испарение будут в разы меньше.
В СССР в надводной дельте и на островах шли заготовки тростника для топлива, строительства, животноводства и производства картона Астраханским целюлозно-картонным комбинатом — 5 камышпромхозов его заготавливали до 180тыс.т./год. Из-за деградации камышовых плантаций от покосов камыша в зеленом виде сельскохозяйствен. предприятиями и негативным воздействием на камышовые клубни тяжелой техники, заготовителям приходилось перемещаться из средней дельты в нижнюю. Из-за эксплуатации запасы камыша сократились в 3 раза, на освободившихся от тростника площадях стали скашивать до 60 тыс.тонн сена/год.
В 60-80 XX неучтенная при оценках водного баланса экономия воды на испарении с убранного тростника ≈10÷40км3/г, сберегла >1÷2м уровня. С распадом СССР Астраханский комбинат закрыли, камыш стал разрастаться. Если рост стока ≥260км3/г в 1963, 1966, 1970 и 1974 приводил к всплескам уровня до 30см, то в XXI тростник так бесконтрольно разросся, что «нивелировал» уровень — испарил воду даже нормальных стоков ≥260 км3/г 2016-2017 и 2020. Наметился тренд «усушки» Каспия по Аральскому сценарию – до Большого и Малого морей. При гипотетической уборке половины зарослей в XXI, обходя места массовых гнездовий птиц и миграций рыб, не было бы текущего понижения уровня. Для эффективности уборки тростника следует косить его в зеленом виде, проезжать по нему тяжелой техникой, под которой портятся тростниковые клубни. Под Саратовом тростник — злостный сорняк выкашивается по программе Экология!
До 90-х в дельте Волги массовых пожаров не было. Тростник не жгли, он был гос.-пром. ресурсом. В XX в дельте Волги в год выгорает ≈200-500тыс.га (очищение от сухостоя и выпас скота)
Камыш горит страшным пламенем. От пожаров и черной гари темп. окрест >3℃. Массовы пожары камыша у Терека, Кубани и Куры. Если в них убрать излишки камыша, а также с литорали от р.Урал до Кизлярского залива, «экономия» на испарении даст еще ≈20-50 км3/г.
Ещё одним фактором, влияющим на уровень Каспия, по оценке ученых, является водное нивелирование. Так, для оценки влияния геологических факторов они рассмотрели контрасты среднегодовых уровней. Тектоника региона раздроблена, скорости вертикальных движений до ±12мм/г. Согласно нивелированию до 1975-1978 происходил подъем литосферных блоков на Кавказе (при активизации сейсмики), за исключением Апшеронского региона. Соответственно менялись высоты реперов уровенных постов. Контрасты уровней по сравнению с о.Тюлений выросли до 40 см, у Баку, напротив, контраст упал ≈30 см. С начала 80-х фрагментами происходила смена знаков тектонических движений литосферных блоков (то активизация, то стагнация землетрясений) и знаков контрастов уровней с амплитудами 20-40 см – «качаясь бегут валы от Баку до Махачкалы». На восточном берегу тектоника и сейсмика менее активны. Амплитуда контрастов уровня за 50÷70 лет в разы меньше ≈5÷15см. Устойчивых связей контрастов уровней со стоком Волги ни где не выявлено.
Из приведенного докладчики сделали вывод, что данные до 1978 и после надо анализировать раздельно. На юго-западе Каспия литосферный блок дна Каспия то погружается под Персидскую литосферную плиту, то поднимается. Вертикальные скорости до ≈7см/г., индикаторы активизации смещений – землетрясения. При их активизации в 70-е гг. литосферный блок (репер уровня) опускался, уровень воды в Ашурада становился «выше» до ±1,5м, чем на севере моря (не волжские воды «втекали» в Каспий, а наоборот). В регионально сейсмоспокойные 1980-2010 гг. этот литосферный блок (репер поста) поднимался, вода отступала до 1,5м (снова «Волга впадала в Каспийское море»).
Однако учет тектонических смещений реперов не свойствен отечественной гидрометеорологии в отличие от Скандинавии, где берега на севере Ботнического залива поднимаются на 1 м/сто лет. В связи с этим причалы времен Карла XII давно «на мели».
С презентацией доклада можно ознакомится ниже
Подготовил Влад Кондратьев
Добавить комментарий