О чем говорят и молчат почвы
Шрифт:
Природоведческий подход с ландшафтно–почвенных и биосферных позиций много может дать для трактовки “сухого” археологического материала и для планирования современной деятельности людей. И опять нам нужно вспомнить В. В. Докучаева, впервые применившего историко–природоведческий анализ к расшифровке истории степей, их почв и вод, растений и животных. Сделал он это в ставшей классической монографии “Наши степи прежде и теперь”.
Несмотря на общий спокойный характер Русской платформы, различные тектонические структуры ее не находятся в вечном покое, а медленно смещаются относительно друг друга со скоростями 1—3 миллиметра в год. Имеются участки опусканий, например, в районе Запорожья, скорость движения которых достигает почти 10 миллиметров в год. Но все же важно, что речь идет о классическом платформенном массиве. Роль швов между соседними тектоническими структурами занимают долины рек, заложенные в основном еще в доюрское время (примерно 60 миллионов лет назад).
Значение тектонического фактора в орографии и гидрографии Русской равнины и в особенности в строении ее речных долин капитально разработал львовский профессор К. И. Геренчук.
Наиболее типичными ландшафтами, сформировавшимися на Русской равнине в послеледниковую эпоху, можно считать
С отступлением ледника с Русской равнины начинается новая биогеоценотическая эпоха в жизни этого региона биосферы, связанная с процессом аридизации суши.
Сделаем попытку в общей форме проследить явление аридизации в послеледниковое время на Русской равнине. Существо такого рассмотрения изложено достаточно подробно в упомянутой работе В. В. Докучаева “Наши степи прежде и теперь”. В этой работе естественноисторический анализ причин засух в наших степях в конце прошлого века дан с наибольшей полнотой и глубиной. Выводы Докучаева относятся не только к конкретному району или области (например, к Полтавщине), а имеют значение для больших регионов и к планете в целом. В работе “Ополья Центральной России и их почвы” полностью подтверждаются выводы замечательного ученого применительно к нашим дням.
Общеизвестно, что Русская равнина неоднократно подвергалась великому материковому оледенению, центр которого располагался в северных широтах. Общий вектор стока был направлен на юг в сторону гигантских предгорных впадин молодой альпийской складчатости. Не вдаваясь в подробности многочисленных гипотез о причинах материковых оледенений, можно лишь предположить, что их окончание связано с выходом им в тыл теплого течения Гольфстрим.
Важнейшая особенность Русской равнины состоит в том, что она имеет гидрографическую сеть доледникового, чаще всего доюрского возраста. Механизм движения ледника можно представить в следующем виде. Льды двигались прежде всего по доледниковым долинам стока, заполняли их, и только после этого расползались по широким просторам Русской равнины, покрывая ее относительно мощным чехлом льда, крайне условно измеряемого десятками метров. Наличие во льдах различных твердых частиц (песка, глины, камней), захваченных при его движении, определило одну из важнейших черт оледенения — образование после таяния ледника различных типов морен. Таяние ледника совершалось в обратном порядке: сначала вытаивались и обнажались водоразделы, так как на них ледовый покров был тоньше, и лишь в последнюю очередь освобождались ото льда долины рек. Таяние льда шло по затухающей кривой, так как образовавшийся на поверхности песчано–глинистый материал удерживал льды от быстрого таяния. Таким образом, широкую Русскую равнину, лишенную четкой гидрографической сети (долины были еще заполнены льдом, а грунты охвачены мерзлотой), бороздили многочисленные потоки, откладывая взмученный материал по всем правилам гидродинамики и устремляясь к главному базису эрозии — предгорным прогибам альпийской складчатости — нынешних акваторий Черного и Каспийского морей. Там скопились огромные массы ледниковых пресных слабоминерализованных холодных вод со своеобразной пресноводной флорой и фауной. Воды было так много, что акватория этого бассейна доходила почти до нынешнего Запорожья и Саратова (абсолютные отметки около 50—60 метров), затопляла равнины между современными Черным и Каспийским морями. Крайне важно помнить, и в этом состоит ключ к пониманию всей проблемы аридизации, что связи с Мировым океаном этот пресноводный бассейн не имел, так как не было Босфора, а уровень воды стоял на 50—60 метров выше уровня Мирового океана.
Итак, пока на Русской равнине разыгрывался грандиозный по своим масштабам процесс таяния материковых льдов, приведший к образованию поверхностных наносов — морен, песков, суглинков и глин, на юге формировался уникальный огромный пресноводный бассейн, заполненный ледниковыми водами. Теперь вспомним, что южное обрамление гигантского пресноводного водоема представлено горами молодой альпийской складчатости, где и поныне продолжаются интенсивные горообразовательные процессы. Кто не знает о грандиозных землетрясениях Шемахи, Крыма, Ашхабада, а теперь и Армении? И вот примерно 11—12 тысяч лет назад в силу тектонических процессов произошел мощный разлом в узкой перемычке альпийской складчатости, образовавший пролив Босфор. Через эту горловину начался энергичный отток вод пресноводного бассейна в соленое Средиземье. И до сих пор в Босфоре существуют два противоположных течения. Уровень рассматриваемого нами пресноводного бассейна упал относительно быстро с отметки +50 метров до уровня Мирового океана (отметка 0 метров). Соленые воды, поступившие со стороны Средиземного моря, привели к гибели богатой пресноводной фауны и флоры. В упавших на дно животных и растительных остатках начался интенсивный процесс гниения, сопровождавшийся резким снижением окислительно–восстановительного потенциала с образованием сероводорода — токсичного вещества. И сейчас Черное море, начиная с глубины 200 метров, безжизненно и заражено сероводородом.
Образование пролива и понижение уровня воды до нулевой отметки вызвали резкую перестройку всей гидрографической сети на Русской равнине, которая получила стимул для глубинного врезания и оформления четко очерченной речной сети. Огромные массы льда, захороненные под наносами, дали начало горизонтам пресных грунтовых вод, которые устремились по вектору стока в реки и далее в Мировой океан или Каспий. Начался первый этап великого иссушения (аридизации) Русской равнины — разгрузка грунтовых вод, что должно было сравнительно быстро привести к образованию сухих равнинных ландшафтов, растительный покров которых полностью зависел бы от атмосферного типа водного питания, так как быстро мог исчезнуть грунтовый его тип. Таким образом, аридизация Русской равнины должна была свершиться в результате таяния захороненных льдов, давших начало грунтовым водам несколько тысяч лет назад. Так, далекий взрыв в полосе альпийской складчатости определил ход событий на просторах Русской равнины за тысячи километров от эпицентра. Нужно добавить, что освобождение территории ото льда, формирование наносов сопровождалось быстрым развитием
Скромным гидротехническим сооружениям — мельничным плотинам — принадлежит выдающаяся роль и в военной истории России. Известно, что финал нашествия Наполеона на Россию определился в жестоком сражении под Малоярославцем. Французы тайком ушли из Москвы, стремясь проскочить на Украину. Это им практически удалось. Поднятые по тревоге русские войска шли на перехват к Малоярославцу, расположенному на высоком берегу маленькой речки Лужи со сравнительно широкой (около 500 метров) поймой. Но время было упущено. Вышедшие к реке французы стали наводить на виду у города переправу. И вдруг гениальная мысль осенила местного судью Савву Беляева. Он вскочил на коня, кликнул с собой мужиков и поскакал вверх по реке туда, где находилась плотина. Они быстро разобрали ее и поскакали дальше, разбирая по пути все плотины. Французская переправа рухнула, пойму затопила вода, войска топтались на месте. Подоспевшие русские корпуса завязали бой…
Конечно, ни бобры, ни плотины, как бы ни было приятно отметить их “спасительную” роль в гидрологии России, не смогли изменить направление стока. Они могли лишь повлиять на его замедление, но, повторяем, не на его геологически обусловленную направленность. В южных широтах аридизация связана была преимущественно с процессами вторичного засоления. В умеренных широтах, к которым относится Русская равнина, аридизация, иссушение, бесплодие, рассматриваемые как синонимы, определяются судьбой воды в ландшафте. Это важно понять, ибо процесс аридизации имеет много конкретных выражений, обусловленных преимущественно конкретными ландшафтными факторами. Таким образом, мы приходим к выводу, что аридизация суши есть не только функция общеклиматического режима планеты, а прежде всего функция генезиса и эволюции подземного “гидрологического банка” страны, то есть ближайшего к поверхности горизонта грунтовых вод в конкретных ландшафтах.
Решающие события в изменении водного режима Русской равнины начались в конце XIX — начале XX веков и завершились в основном в 20-х годах нашего века. Перевод мукомольной промышленности в город привел к разрушению многочисленных плотин на малых реках и водостоках, снижению уровня верхнего горизонта грунтовых вод и разгрузке его в реки. Наступило время великого полноводия среднерусских рек, создавшего иллюзию бесконечности и неисчерпаемости наших пресных вод. В эти годы прошло детство нынешнего старшего поколения, запечатлевшего в своей памяти яркие картины: обилие вод и рыбы в реках, сочные, высокотравные луга, чарующие заводи и старицы в поймах рек и многое другое. А вода тем временем бежала… Если в первые годы нашего столетия почти возле каждого дома обычной среднерусской деревни был свой колодец, то уже к началу 40-х годов работал лишь один из 5—6 колодцев, в остальных вода исчезла. В трудные послевоенные годы колоритной фигурой сельской жизни стал водовоз с бочкой, бравший воду в лучшем из оставшихся колодцев и развозивший ее по домам. Но это, как известно, было экономически невыгодно, и государство пошло в целях подъема сельского хозяйства на большие затраты по бурению глубоких скважин и обеспечению нужд села чистой питьевой водой из глубоких горизонтов. Стихийный процесс обезвоживания территорий шел усиленными темпами, и растущие потребности народного хозяйства в воде стали обеспечиваться, главным образом, за счет глубинных вод. В 50-е годы развернулось грандиозное строительство плотин и водохранилищ на крупных реках. Созданные водохранилища затопили плодородные поймы, но не приостановили, да и не могли приостановить изменение всей гидрологической обстановки в бассейне: русла больших рек слишком глубоко врезаны и могут подпирать лишь глубинные горизонты подземных вод. Уровень воды в крупных водохранилищах находится, как правило, ниже уровня грунтовых вод. А воды тем временем бежали и бегут… Напряжение в водном хозяйстве нарастало и нарастает, “цена” воды росла и растет.
Орошение стало обычным явлением на огромных территориях Русской равнины, еще недавно считавшихся “зонами достаточного увлажнения”. Даже исконно влажные места — поймы среднерусских рек — стали орошаемыми территориями, хотя всего несколько лет назад их водный режим обеспечивался подпиткой верхних горизонтов пойменных почв за счет грунтовых вод, в свою очередь питавшихся из вод стариц, пойменных озер и притеррасных болот. Спуск воды из этих водоемов резко ухудшил гидрологическую обстановку в поймах рек, а труд по поддержанию плодородия и биопродуктивности пойменных ландшафтов человек добровольно взвалил на свои плечи. К тому же поливы не старичными, а речными водами, в той или иной мере загрязненными индустриальными, сельскохозяйственными и коммунальными отходами, снижают качество продукции, получаемой с этих ландшафтов.