Записки астраханского натуралиста. Почему мелеет Каспий?
Каждый год, обсуждая весенний паводок, мы говорим о том, какое сильно зависит Волга от Каспия. Раньше, когда уровень воды в самом крупном в мире озере был относительно высоким, во время половодья высокая вода держалась дольше, да и в раскатной части авандельты было не так мелко, как последние годы. Сегодня мы поговорим о тех изменениях, которые претерпевает Каспий, и их влиянии на Астраханскую область с заместителем руководителя Волжско-Каспийского филиала ФГБНУ «ВНИРО» («КаспНИРХ») Сергеем Шипулиным.
- Как Каспий влияет на Волгу - на уровень в разные сезоны, и соответственно на рыбные ресурсы.
- Действительно, не только Волга оказывает влияние на абиотические и биотические условия в Каспийском море, особенно в его северной части, но и Каспийское море сильно воздействует на условия в водных объектах речной системы.
Наверное, правильно было бы выделить две группы воздействий – оказывающие воздействие на сравнительно длительных промежутках времени и действующие на коротких временных интервалах.
Начнем с первой группы. Сейчас в свободном доступе находятся исторические карты дельты Волги и прилегающих районов моря, например, на сайте http://www.etomesto.ru/ можно найти карту 200-летней давности – «Частную плоскую карту устья реки Волги 1823 года». Взглянув на нее, можно убедиться, насколько большие изменения произошли за прошедшие два века в характере местности. Так, территория, находящаяся на юго-западе области, которая в нашем представлении в основном находится на суше, еще двести лет назад была представлена настоящим морем с редкими островами. Это происходит во многом из-за снижения уровня Каспийского моря, падение которого, напомню, продолжалось сначала до 1977 г., а затем, после 20-летнего роста уровня до конца 1990-х гг., сейчас вновь упало до отметок 1977 г.
«Карта устьев реки Волги 1914 года» (Фрагмент). Известный многим маяк стоит на острове Четырех бугорном в Каспийском море
Отступление Каспийского моря порождает интенсивные геоморфологические процессы ‑ выдвижение переднего края дельты, микродельтообразование – у нас постоянно образуется новая береговая линия, увеличивается количество «новой суши», которая получает собственную, значительно расчлененную речную сеть и остатки морских заливов, култуков. На мелководьях в море соответственно формируются новые мели, старые мели превращаются в острова, прежние острова входят в массив «континентальной суши».
Каспийское море само по себе создает подпор, препятствующий быстрому стоку речных вод из дельты. Падение уровня Каспийского моря, одновременно с отступлением береговой линии, может вызывать изменения уклона поверхности речных вод, а значит менять скорость течения в водотоках. Если уклоны поверхности реки возрастают, то увеличиваются скорости течения – с одной стороны, например, после весеннего половодья вода быстрее покидает дельту, с другой стороны, увеличиваются эрозионные процессы, разрушающие берега и способствующие образованию наносов вдоль трасс основных рукавов и банков Волжской дельты.
Современная карта дельты, когда маяк уже стоит на суше, далеко от берега
Ко второй группе можно отнести непериодические сгонные и нагонные ветры, которые определяют изменения уровня воды в нижней части дельты и авандельте Волги.
В условиях высокого уровня моря определенную опасность представляют нагонные ветры. Ветры южного, юго-западного, юго-восточного направлений способны значительно увеличивать уровень моря и участков внутренних водных объектов, вплоть до Астрахани. Сильные и продолжительные нагонные явления могут приводить к чрезвычайным ситуациям, как то имело место в середине 1980-1990-хх гг. Происходит подъем уровня в реках и рукавах, что замедляет течение или даже обращает его вспять, затапливаются, иногда на десятки километров, низменные участки суши.
На сгонные явления мы обращаем внимание больше при низких уровнях моря. При продолжительном воздействии сгонных ветров происходит осушение прибрежных участков, снижается уровень воды в водотоках. Если сгонные явления происходят весной, то страдает естественное воспроизводство рыб, так, в авандельте погибает отложенная икра и выклюнувшиеся личинки. В другие периоды года… думаю, многим, и астраханцам, и гостям области, памятны события сентября-октября 2021 г., когда в результате продолжительного сгона оказались обнажены огромные площади авандельты, что вызвало серьезные сложности у туристов, у любительского и промышленного рыболовства, у охотников, сложности просто с перемещением из одной точки в другую. С падением уровня моря выраженность сгонных явлений для человека будет усиливаться.
Еще раз подчеркну, что сгонно-нагонные явления – явления непериодические, прогнозировать которые можно только за очень короткое время до их наступления.
В современной ситуации наступление дельты на море, падение уровней воды в водных объектах дельты, сказываются отрицательно на большинстве традиционных видов водных биологических ресурсов. Ухудшаются условия их естественного воспроизводства, растет риск заморов, особенно в зимнюю межень, ухудшаются и условия нагула в море, поскольку высокопродуктивная полоса распресненных морских вод, обеспечивающих наше рыбное изобилие, сокращается.
Все сказанное относится не только к волжскому устью в пределах Астраханской области и прилегающей акватории авандельты, но и к другим районам Северного Каспия и устьям впадающих сюда рек, к соседним субъектам Российской Федерации, к Республике Казахстан.
Колебания уровня Каспия в разные периоды. К примеру, 10 тысяч лет назад при уровне -9 метров от уровня Мирового океана вся Астраханская область была под водой. А 400 лет назад уровень Каспия, напротив, падал еще ниже современного уровня.
- Каковы причины падения уровня Каспия? Есть несколько версий...
- В разное время обсуждалось большое количество версий о причинах изменения, а в нашем случае, падения уровня Каспийского моря. Так, одни теории, популярные около 100 лет назад, говорили об общем иссушении климата внутренней части Евразии, находя сходство в падении уровней и сокращении площадей ряда водных объектов, вплоть до их засоления и исчезновения – от горных озер Северо-Западного Китая до Аральского моря. Другие теории обращали внимание на то, что южная часть Каспийского моря тектонически активна, и, возможно, колебания поверхности в глубоководной южной части вызывает связанные изменения уровня воды в крайне мелководной северной при примерно постоянном объеме морских вод,
Наверное, остановимся на той теории, которая в общих чертах принята в настоящее время - изменения уровня Каспия определяются изменениями в водном балансе моря.
Водный баланс моря складывается из расходной и приходной частей. Расходная часть представлена преимущественно испарением. На Каспии ввиду жаркого аридного климата испаряется с морской поверхности значительно больше количества выпадающих в год осадков. Другой статьей расхода является поступление каспийских вод в особый испаритель – залив Кара-Богаз-Гол, расположенный на территории Туркменистана. В приходной части водного баланса осадки не занимают большую долю, основой водного баланса является поверхностный, речной сток. Также учитывается поступление подземных вод.
Речной сток составляет около 80 % положительной части баланса. Он на 80 % образован стоком р. Волга, другие российские реки вносят еще более 10 % вклада.
Нарушение баланса приходных и расходных статей в длительном периоде приводят к или снижению или к повышению уровня моря.
Количество речного стока зависит от осадков, выпадающих в речном бассейне. Можно отметить, что годовой сток реки Волги был существенно ниже среднемноголетнего в 2021 и 2022 г., составив соответственно только 216 и 215 км3 воды против 250 км3. Пока нет ожиданий на слом этой динамики в 2023 г. Регулярное непоступление многих десятков кубокилометров воды в год уменьшает объем моря, то есть вызывает понижение его уровня.
Давайте на этом остановим цепочку причин, поскольку дальше можно обсуждать и изменения глобального климата, и чередование ледниковых и межледниковых периодов в истории Земли, и астрономические, астрофизические, наконец, антропогенные причины, вызывающие климатические изменения.
Северная часть Каспия при уровне -26 метров от уровня Мирового океана. Такой уровень моря наблюдался в начале XX века. По данным htpps://floodmap.net
- Когда вообще началось изучение Каспия, сколько сейчас уровень Каспия?
- Если иметь в виду какие-то масштабные научные исследования, то следует указать на академические экспедиции под руководством Петра Симона Палласа в 1768-1774 гг., когда были изучены и описаны значительные площади Российской Империи, дана оценка их хозяйственной значимости, возможности использования ресурсов российских территорий и акваторий. Одним из направлений исследований стало и Каспийское море.
Уровень Каспийского моря начали впервые регулярно измерять российские ученые в Баку. Измерение уровня моря здесь ведется непрерывно с 1830 г. Сейчас станций наблюдений значительно больше. Каспийская комиссия по гидрометеорологии и охране окружающей среды усредняет показания по станциям и ежегодно публикует их на своем сайте http://www.caspcom.com/. Уровень моря в 2022 г. достиг -28,7 м БС, с большой вероятностью в этом году он составит около -29,0 м БС.
Северная часть Каспия при уровне -29 метров от уровня Мирового океана (1977 г. и современное состояние). По данным htpps://floodmap.net
- Может ли человек как-то предотвратить падение уровня Каспия?
= На памяти перекрытие пролива, связывающего залив Кара-Богаз-Гол с Каспийским морем на период с 1980 по 1992 годы, последствия которого с одной стороны, возможно, привели к желаемому эффекту - подъему моря, с другой – определили ухудшение условий в пределах залива.
Выше упомянул, что сейчас понижение уровня Каспийского моря вероятно связано с уменьшением поступления воды, в том числе с речным стоком. Только от Волги ежегодно недопоступает более 30 км3 от средних многолетних значений. Восполнить дефицит подобного масштаба или нереалистично, или способы восполнения будут очень экзотическими, с большим количеством негативных следствий.
На протяжении столетий у человечества или его части неоднократно рождались «простые ответы» на очень сложные вопросы в форме различных мегапроектов. Когда-то это были и остановка Гольфстрима для улучшения климата на американском континенте, и перекрытие Берингова пролива для улучшения климата в северной части Тихого океана. Сейчас мы слышим о попытках реализации, например, гигантского поля ветряков в Северном море, или о покрытии поверхности Сахары фотоэлементами, или о борьбе с потеплением путем распыления аэрозолей в атмосфере.
Для Каспийского моря много раз рассматривался вопрос переброски пресных вод сибирских рек в Волгу, Урал, Эмбу и даже южнее, через Арал по Узбою в Каспий – по Главному Туркменскому каналу. В последние годы неоднократно вновь поднимается вопрос реанимации проектов каналов, соединяющих Азово-Черноморский бассейн с бассейном Каспийского моря, с поступлением к нам морских вод. Экологические последствия реализации всех подобных мегапроектов трудно вообразимы.
Таким образом, что касается возможности побороть снижение уровня Каспийского моря, речь скорее идет о необходимости аккуратно просчитать и оценить все негативные последствия явления, как природные, так и социально-экономические, с разработкой и исполнением мероприятий по их минимизации. Кроме того, нельзя забывать, что даже за короткую историю человечества снижение уровня Каспийского моря не раз менялось на подъем морских вод.
Северная часть Каспия при уровне -30 метров от уровня Мирового океана. По данным htpps://floodmap.net