Как глобальное потепление меняет природу сибирской тайги?

Сибирская тайга — это огромный массив нетронутых ландшафтов, крупнейшее ядро экологического каркаса нашей страны. Центральная Сибирь лишь незначительно освоена и менее населена, чем соседние территории. Основной фактор, влияющий на функционирование здешних природных систем и уклад жизни людей, — это климат. 

Глобальное потепление
|

Именно такие регионы особенно важны для изучения последствий глобальных климатических изменений.

Как известно, значительная часть сибирских лесов находится в зоне вечной мерзлоты. На юге центрально-сибирской криолитозоны распространена так называемая высокотемпературная мерзлота, ее распределение прерывисто, мощность невелика (до 25–30 м), а местами от сплошного поля мерзлого грунта сохранились лишь отдельные пятна (острова). Эта переходная зона — планетарный экотон, так называемая ландшафтно-геокриологическая граница, ее рельеф и растительность отличаются необычной мозаичностью, здесь легче всего зафиксировать отклики природы на различные климатические события.

Полигоном для изучения изменений, происходящих в ландшафтах Центральной Сибири, стал Среднеенисейский регион, расположенный в подзоне средней тайги в среднем течении Енисея. В качестве западного регионального рубежа принимается граница бассейна реки на Западно-Сибирской равнине, а восточного — зональная граница среднетаежных ландшафтов на западной окраине Среднесибирского плоскогорья. Ключевые участки полигона выбраны в пределах разных морфоструктурных частей Среднеенисейского региона: восточной окраины Западно-Сибирской равнины, севера Енисейского кряжа и запада Среднесибирского плоскогорья.

Среднеенисейский регион. Линией показана современная граница криолитозоны

С середины ХХ в. здесь работали многочисленные геологические экспедиции. В 70-х годах изучение ландшафтов региона проводилось с целью уточнения результатов геологического картирования [1]. В 1990-х стартовали исследования современного состояния ландшафтов мерзлотного экотона, организованные профессором географического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова С. П. Горшковым. Был наработан опыт диагностики мерзлотных и немерзлотных ландшафтов* [2]. После небольшого перерыва, с начала 2000-х годов, в Среднеенисейском регионе организованы практически ежегодные ландшафтно-геоэкологические исследования, посвященные оценке состояния среднетаежных геосистем в условиях современных изменений природной среды и климата.

Потепление в Среднеенисейском регионе фиксируется с начала 1980-х годов. По данным метеостанций Туруханск (северная тайга), Бор, Кузьмовка (средняя тайга) и Енисейск (южная тайга), среднегодовая температура уже повысилась не менее чем на 1–2°С. Анализ осредненных данных показывает, что холодные годы определяются низкими температурами в период с октября по апрель. Причина теплых лет также заключается в высоких температурах зимой, причем ее продолжительность в такие годы заметно сокращается. Так, в 1974 г. в Бору среднеянварская температура опускалась ниже −35°С, в 1995 г. она составила −17,8°С, а в апреле уже была положительной.

Колебания среднегодовой температуры воздуха по данным гидрометеорологических станций Туруханск, Кузьмовка, Бор и Енисейск

В границах выбранного полигона мерзлота, преимущественно высокотемпературная (−1°С и выше), развита на низких вершинах и пологих склонах, на участках, сложенных глинами и суглинками, с отдельными валунами, а также на алеврито-тонкопесчаных отложениях ледникового комплекса. Обычно такие места переувлажнены, там распространена низкорослая редкостойная кедрово-еловая и кедрово-елово-лиственничная тайга, часто с примесью березы, на торфянисто-глеевой мерзлотной почве с мохово-кустарничковым и местами лишайниковым напочвенным покровом.

Для мерзлотных ландшафтов характерна солифлюкция — вязкопластическое сползание тяжелого, насыщенного водой грунта по мерзлой наклонной поверхности. При этом формируются своеобразные наплывы и террасы даже на участках, покрытых лесом. Деревья, сползающие вместе с грунтом, наклоняются и искривляются. По их стволам нетрудно оценить степень выраженности солифлюкции: если у наклоненных деревьев верхушки поднимаются вертикально вверх, это указывает на ослабление или прекращение течения грунта. Также интенсивность солифлюкции можно определить, заглянув в характерные окна-разрывы (ямки-разрывы). Их диаметр обычно составляет 1,0–1,5 м, а глубина — 0,5–0,7 м. Если в конце лета ямка заполнена ледяной (в буквальном смысле) водой, значит, мерзлый водоупор относительно стабилен, а площадное движение грунта продолжается. Если же воды нет, а ямка постепенно зарастает, то началась деградация мерзлоты, влекущая за собой ослабление солифлюкции. О снижении активности солифлюкционных процессов свидетельствуют и так называемые оползни-сплывы на склонах по берегам рек. Они образуются при интенсивном отступании мерзлоты, когда береговые массивы теряют устойчивость и начинают деформироваться.

Ямки-разрывы на склонах, подверженных солифлюкции. Незаросшая ямка, заполненная холодной водой (а), свидетельствует о стабильном положении многолетнемерзлого водоупора. Отсутствие воды (б) — показатель понижения кровли мерзлоты

С середины 1990-х годов в Среднеенисейском регионе в результате прогрева многолетнемерзлой толщи до 0°С начался активный процесс деградации мерзлоты. Ее кровля ушла вглубь в среднем на 1,5–2 м (местами и более). Это сразу же отразилось на облике мерзлотных ландшафтов. В солифлюкционных ямках-разрывах исчезла вода. Деревья со стелющейся корневой системой (береза и некоторые хвойные) потеряли опору в виде твердого мерзлого субстрата и стали падать. Скопления упавших стволов с вывороченными корнями привели к повсеместному распространению в ландшафтах подзоны островной мерзлоты специфического рельефа биогенного происхождения.

Оползни-сплывы на склонах по берегам рек — свидетельства снижения кровли мерзлоты. Солифлюкция здесь сменяется оползанием

Еще нагляднее, чем в пределах мерзлотного редколесья, отступление мерзлоты заметно в основании курумов [3, 4]. Так называют грубообломочные образования из скальных пород, развалы каменных глыб на склонах, занимающие часто немалые площади. Они широко распространены на правобережье Енисея: в пределах Среднесибирского плоскогорья и Енисейского кряжа. Изменения прежде всего заметны на склонах южной и западной экспозиции: между глыбами вытаял гольцовый лед, в результате они просели, потеряли устойчивость, кое-где образовались впадины глубиной до 1 м и исчезли подповерхностные холодные ручейки. Курумы начали зарастать, появились мохово-лишайниковый покров, кустарнички и местами даже деревья. В низовьях Подкаменной Тунгуски незалесенные курумы утратили гольцовый лед даже на экспозиционно холодных склонах. Протаявших курумов много в северной части Енисейского кряжа и на западе Среднесибирского плоскогорья вплоть до русла Нижней Тунгуски. Их пояс поднимается в среднем до абсолютной высоты 400 м [5].

Березняк с поверхностной корневой системой одним из первых реагирует на активизацию площадной солифлюкции

Можно предположить, что в курумах подзоны средней тайги в условиях потепления климата развиваются реакции отрицательных обратных связей [3, 4]. На первой стадии происходит вытаивание гольцового льда, курум начинает постепенно зарастать. Накапливается мелкозем, заполняющий ниши между глыбами. Так формируется почвенный профиль буротаежной скелетной почвы. Интересно, что аккумуляция мелкозема и скорость зарастания курума усиливаются в местах концентрации черных накипных лишайников. Свою роль в эволюции почвенного покрова курумов играет и солифлюкция, которая локализовано увеличивает мощность торфо-растительного слоя и количество мелкозема. В результате на отдельных участках глубина почвенного профиля достигает 25–30 см. По-видимому, с увеличением среднегодовой температуры воздуха растет и активность микроорганизмов, что способствует биогеохимическому выветриванию и обогащению мелкозема органикой. Вскоре буротаежная скелетная почва превращается в торфянистую буротаежную, увеличивается ее мощность, возрастают обводненность курума и его изоляция от нижнего слоя воздуха. На следующей стадии происходит формирование «висячих» торфяных болот** и локальная агградация, т.е. повторное развитие вечной мерзлоты.

нтересные сведения об изменениях, происходящих в природе, сообщили местные жители. Надо сказать, что в среднем и нижнем течении Енисея и в низовьях Подкаменной Тунгуски живут кеты — один из самых малочисленных народов Сибири и Дальнего Востока. Это уникальный этнос: кетский язык считается последним сохранившимся представителем енисейской языковой семьи. Занимаются кеты в основном охотой и рыболовством (подсобное хозяйство развито у них слабо), живут за счет «кормящего» ландшафта, поэтому любые его изменения сразу же отражаются на привычном образе жизни 

Так, по словам местных жителей, за последние 25 лет увеличился ареал обитания клещей (Ixodes persulcatus). Он расширился на 250 км к северу, захватив подзону средней тайги. Теперь клещей обнаруживают уже на широте 63°. Особенно сильно они активизировались в последние 10 лет. Обилие клещей особенно вредит людям, проживающим на юге Туруханского и юго-западе Эвенкийского района Красноярского края. Здесь жители стали чаще обращаться в медицинские учреждения с просьбами о вакцинации против клещевого энцефалита.

Курум, переходящий в стадию «висячего болота», в лесном ярусе Среднесибирского плоскогорья

По данным энтомолога А. В. Куваева, многие насекомые лесостепи и южной тайги встречены и описаны в нижнем течении Подкаменной Тунгуски и среднем течении Енисея, т.е. в условиях средней тайги.

В третьей четверти ХХ в., в период со стабильными холодными зимами, в Среднеенисейском регионе практически отсутствовали гадюки (Vipera berus). Об их экспансии люди заговорили после аномально теплых лет второй половины 1990-х годов. В этот период происходило повсеместное вытаивание гольцового льда в курумах. Сегодня гадюки прочно облюбовали протаявшие курумы.

Поздние весенние заморозки и потеря ресурсов подземной влаги в основании курумов привели к тому, что их покидает постоянный обитатель — пищуха (Ochotona), которая играет большую роль в питании соболей [7]. Соболь же, в свою очередь, — ценный промысловый объект для местных охотников.

«Висячее» болото на крутом северном склоне долины под рединами из ели и лиственницы на торфяных мерзлотных почвах

Потепление климата в континентальных районах приводит к увеличению контрастности погодных условий. Усиливаются погодно-климатические аномалии. Все чаще случаются теплые зимы, а весна и осень тянутся необычно долго. Все это сильно ударило по кормовым ресурсам тайги.

Сильные заморозки, которые все чаще случаются в период цветения, снижают продуктивность таежных ягодников. А ведь брусника, голубика, красная смородина и другие ягоды играют важную роль в кормовом рационе многих представителей животного мира. Так, в 1997 и 1998 гг. в Центрально-Сибирском заповеднике (одном из самых крупных резерватов планеты, территория которого по площади сравнима с Ливаном или Ямайкой) практически полностью отсутствовали ягоды черники, голубики, брусники, жимолости, красной и черной смородины. Скудные урожаи этих ягод отмечались в 1999 г. Невелики они и сегодня. Жители говорят, что в последние 15–20 лет стало много «больной» (гнилой), осыпающейся ягоды.

В современную эпоху участились холодные или очень влажные, а в отдельные годы — сухие летние сезоны. Такая погода неблагоприятно сказывается на продуктивности ягодников. На примере брусники установлена связь между ростом ягод и весом листьев в разные типы лета [8]. Теплым и умеренно-влажным летом вес листьев минимален, это связано с оттоком вещества в растущие плоды. В случае холодного лета, наоборот, вес листьев увеличивается — оттока веществ не происходит и плодов завязывается мало. Не способствует образованию ягод и сухое или очень влажное лето.

Несмотря на повсеместное наличие кедровой сосны в темнохвойной тайге, люди отмечают, что в годы с прохладным летом и теплой зимой мало где удается найти орехи.

В зимние оттепели из-за чрезмерной влажности разбухают шишки на елях и из них выпадают семена. Так теряется ценный корм для белок, бурундуков и птиц. По данным местных охотоведов, низкие урожаи ягодников и семян березы привели к уменьшению популяции тетерева. За последние 15 лет у этих птиц изменилась структура пищевого рациона. Теперь тетерев ест молодые побеги и почки деревьев и кустарников, а также семена хвойных деревьев [9]. Снизилась численность глухарей и рябчиков. Одну из причин этого таежные охотники видят в росте количества хищных птиц, которые за последние 10–15 лет стали активнее проникать в тайгу из более южных районов.

Летом 2009 г. произошел массовый сброс пыльцы хвойных деревьев (преимущественно сосны обыкновенной). В это время наша экспедиционная группа двигалась на лодках вниз по течению Подкаменной Тунгуски от с. Кузьмовка до пос. Суломай (Эвенкийский муниципальный район). Мы видели, как на всем протяжении этого участка вода в реке стала ярко-желтой. Жители Кузьмовки сообщили, что вода насыщена пыльцой и выше по течению от села, а в целом зона выброса (только зафиксированного) протягивается более чем на 230 км. Причиной такой аномалии стали обильные осадки, выпавшие в начале лета. Дождевая вода быстро смачивает частицы пыльцы и увлекает их вниз. Массовые выбросы сосновой пыльцы обычно происходят во время слишком теплой и дождливой погоды [10]. Пока не установлено, как это явление отражается на урожаях семян. Известно лишь, что смещение сроков развития мужских генеративных органов у лиственницы сибирской и сосны обыкновенной в условиях теплого осенне-зимнего периода ведет к формированию стерильной пыльцы и низкому урожаю шишек и семян [11].

Многочисленные неблагоприятные явления, наблюдаемые в природе в годы с экстремальными погодными условиями, северовед-эколог и этнограф И. И. Крупник называл «кризисами жизни» [12]. Сегодня в Среднеенисейском регионе они отмечаются заметно чаще, чем, скажем, 20 лет назад.

В ближайшие несколько десятилетий человечество не в силах будет остановить изменения климата. Поэтому наша задача — научиться предвидеть будущие негативные события и адаптироваться к их последствиям. Процессы, происходящие сегодня на южной периферии бореальной криолитозоны, могут со временем повториться на значительно большей территории. Изменения сибирских мерзлотных ландшафтов только начинаются.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 16-35-00327-мол-а) и Совета по грантам Президента РФ (проект МК-7614.2015.5).

* Мерзлотный ландшафт — природный комплекс, ведущим формирующим фактором которого выступает криогенез. Он определяет специфику почвообразования и особую структуру растительного покрова.

** «Висячие» болота расположены в основном на крутых приречных, экспозиционно холодных склонах. Под торфяником в каждом болоте находится курум. Мерзлый слой скрыт напочвенным покровом, состоящим из мхов, лишайников и кустарничков с обилием багульника и карликовой березки.

Автор : Алексей Медведков,  кандидат географических наук, МГУ

Литература 

1. Астахов В. И., Герасимов Л. М., Ероменко В. Ю. и др. Комплекс дистанционных методов при геологическом картировании таежных районов (на примере Приенисейской Сибири). Л., 1978.
2. Горшков С. П., Карраш Х., Парамонов А. В. Геоморфологическая индикация мерзлотных и немерзлотных ландшафтов средней тайги Центральной Сибири // Геоморфология. 1998. № 4. С. 55–61.
3. Медведков А. А. Геоэкологический отклик среднетаежных ландшафтов Приенисейской Сибири на потепление климата конца ХХ — начала XXI века // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2014. № 6. С. 513–524.
4. Medvedkov A. A. Geoenvironmental Response of the Yenisei Siberia Mid-Taiga Landscapes to Global Warming during Late XX-Early XXI Centuries // Water Resources. 2015. № 7. V. 42. P. 922–931.
5. Медведков А. А. Среднетаежные геосистемы Приенисейской Сибири в условиях меняющегося климата. М., 2016.
6. Медведков А. А. Кетский этнос в эпоху глобализации и меняющегося климата // География в школе. 2013. № 2. С. 29–35.
7. Medvedkov A. A. The Kets ethnos and its «feeding landscape»: eсological-geographical and socio-ecological problems under globalization and changing climate // Geography, Environment, Sustainability. 2013. № 3. P. 108–118.
8. Елагин И. Н. Времена года в лесах России. Новосибирск, 1994.
9. Горшков С. П. Экологический шок в Центральной Сибири: причины и следствия // География. 2008. № 4. С. 3–7.
10. Атлас погоды: атмосферные явления и прогнозы. СПб., 2010.
11. Носкова Н. Е., Романова Л. И. Структурно-функциональные свойства мужских генеративных органов у лиственницы сибирской и сосны обыкновенной в условиях изменения климата в Сибири // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2013. № 7. С. 175–180.
12. Крупник И. И. Арктическая этноэкология. М., 1989.

Источник: www.elementy.ru


Комментарии

Пока нет комментриев, будьте первым кто выскажется

Добавление комментария

Ваше имя
Почта
Комментарий
Повышение средней глобальной температуры на 2°C приведет планету к катастрофическим последствиям. Чтобы этого не допустить, у человечества есть не

Древние жители Новосибирских островов наладили обширные торговые связи, простиравшиеся на тысячи километров на юг и на восток, как минимум девять

На XXXVI (внеочередном) пленарном заседании Государственного Собрания (Ил Тумэн) Республики Саха (Якутия) народные депутаты рассмотрели проект закона

Особенный рост интереса к изменению климата отмечается с конца прошлого столетия. Связано это с нарастанием изменений в природе, очевидным уже на

Ледяные пустыни нашей планеты отличаются, пожалуй, более экстремальными условиями, чем песчаные пустыни. Но и там, несмотря на вечную мерзлоту,











РУбрики
все шаблоны для dle на сайте newtemplates.ru скачать