До середины прошедшего века Арал был четвертым по размеру внутренним водоемом планеты, уступая только Каспийскому морю, озеру Верхнему (крупнейшему из Великих озер Северной Америки) и озеру Виктория в Африке. Море, вмещавшее тогда выше тысячи кубических км
До середины прошедшего века Арал был четвертым по размеру внутренним водоемом планеты, уступая только Каспийскому морю, озеру Верхнему (крупнейшему из Великих озер Северной Америки) и озеру Виктория в Африке. Море, вмещавшее тогда выше тысячи кубических км воды, было солоноватым – соленость его была около 10 промилле, другими словами более чем втрое ниже, чем средняя соленость вод Мирового океана.
Экосистема Арала включала сотки видов морской фауны и флоры, некоторые из которых были эндемиками, другими словами встречались только здесь. Рыболовство и мореплавание обычно обеспечивали занятость и относительный достаток местного населения. Ежегодные уловы рыбы достигали 50 тыс. тонн. На долю Арала приходилось до 15% осетровых рыб, добываемых в СССР. Присутствие огромного водоема оказывало смягчающее воздействие на климат, что превращало Приаралье в собственного рода оазис среди пустыни. Но поначалу 1960-х море начало стремительно отступать.
Кто ответит за регрессии
На данный момент Арал по площади уменьшился на три четверти, а по объему – примерно на девять 10-х. В конечном итоге катастрофически возросла соленость водоема, которая на данный момент более чем втрое превосходит океанскую. Счастливым исключением оказалась только последняя северная часть бывшего моря, пользующаяся популярностью как Малый Арал – уровень воды там более или менее стабилизировался после отделения ее от основной части.
А вот в Большом Арале содержание солей превысило 100 г на литр (представьте себе пачку соли, растворенную в ведре!), а в мелководной восточной его части нами были отмечены значения до 211 г на литр. Аральское море пока уступает по солености разве что абсолютному рекордсмену среди огромных озер планеты – Мертвому морю. Вобщем, может быть, что все еще впереди – высыхание Арала продолжается, хотя, по некоторым оценкам, равновесие будет достигнуто скоро.
Так или по другому, Аральское море остается более чем примечательным внутренним водоемом. Соответственный продольный размер его зеркала составляет фактически 200 км, а большая глубина – фактически 40 м.
Не без оснований принято считать, что главными причинами высыхания Арала стали нерациональное внедрение аква ресурсов питающих его рек Амударьи и Сырдарьи и излишний разбор воды на орошение хлопковых и рисовых полей. Многие спецы, но, склонны мыслить, что в так быстром уменьшении моря виноват не только этот фактор – тем более что есть убедительные геологические и археологические указания на то, что подобные отступления (регрессии) Арала случались и в далеком прошедшем.
По некоторым данным, более мощная (но никак не 1-ая) регрессия произошла 1900–1500 лет назад, когда поверхность моря опустилась даже чуть ниже сегодняшнего уровня. Видимым напоминанием об этой эпохе является слой мирабилита, наблюдаемый в донных отложениях, – чтобы этот минерал начал выпадать из рассола, соленость моря в те времена должна была превосходить 100 г на литр!
Еще одно сильное отступление моря, по-видимому, имело место 800–400 лет назад. Не так издавна археологи нашли на только что обнажившемся дне отлично сохранившиеся остатки средневековых культовых сооружений, что безоговорочно свидетельствует о том, что уровень моря тогда был никак не выше нынешнего. Считается, что уже та историческая регрессия Арала была отчасти антропогенной, потому что водосборные бассейны Амударьи и Сырдарьи всегда были районами насыщенного земледелия и, по некоторым оценкам, безвозвратный отбор воды на орошение уже тогда был весомым.
Не считая того, предполагается, что местное население уже тогда могло оказывать существенное воздействие на аква баланс Арала при строительстве плотин, каналов, перераспределяющих сток Амударьи меж Аральским морем и озером Саракамыш.
Не вызывает колебаний, но, и принципиальная роль естественной изменчивости климата и колебаний водности рек в регионе, также, может быть, и геодинамических обстоятельств. За регрессионными фазами жизни Арала повсевременно следовали периоды высокого стояния моря (трансгрессии). Вероятнее всего, и за современное высыхание моря трепетно какое-то наложение антропогенных и естественных событий.
Анатомия по вертикальной оси
Вообще о сегодняшнем состоянии Аральского моря мы знаем еще меньше, чем хотелось бы. Несмотря на самоотверженные усилия целого ряда ученых и научных обществ и неослабевающий интерес к этой проблеме в мире, поток научной инфы об Арале, некогда отлично обеспеченном данными наблюдений, в целом значительно снизился за последние 20 лет. А ведь непосредственно в этот период море претерпело более конструктивные конфигурации.
Виной тому экономические и политические потрясения 1990-х, и физическая труднодоступность моря в его нынешних границах, далеко ушедших от населенных пт и дорог. О многом могут рассказать приборы на искусственных спутниках Земли, раз в денек наблюдающие Арал. Но далеко не обо всем – ведь космические аппараты видят только поверхность воды, а многие секреты современного Арала, ключи к пониманию его поведения укрыты в его соленых глубинах.
Начиная с 2002 года Институт океанологии имени П.П.Ширшова РАН в сотрудничестве с Гидрометцентром РФ и рядом научных организаций Узбекистана и Казахстана нередко проводит комплексные экспедиции на Аральское море. Таких экспедиций было уже 13, и эти исследования будут продолжаться.
Зондирования толщи вод Арала в экспедициях последних лет принесли достойные внимания и отчасти неожиданные результаты. Основным словом тут, пожалуй, может служить принятый у гидрологов термин «стратификация», другими словами важная неоднородность солености, температуры, плотности и других характеристик воды по вертикальной оси. Как до начала высыхания, так и на его ранних стадиях, вплоть до первой половины 1990-х, Аральское море оставалось достаточно однородным по вертикали, «хорошо перемешанным». На данный момент ситуация резко поменялась.
Как показали измерения, практически всегда колонна воды имела слоистую структуру, при всем этом придонная вода была тяжелее приповерхностной на 10–12 кг/м3 и более. С учетом того, что эти два слоя делят всего какие-то два-три 10-ка метров, такая стратификация плотности по понятиям обыкновенной океанологии является неслыханно высокой.
Ясно, что исходя из убеждений энергетических издержек такую очень стратифицированную колонну воды еще труднее «перевернутьлибо перемешать. По последней мере ветру и другим поверхностным источникам турбулентной кинетической энергии нередко не удается это сделать. В конечном итоге придонный слой оказывается фактически изолированным от поверхности. Одним из следствий этого является недочет кислорода, а редукция органики в аспектах аноксии приводит к образованию сероводорода. Когда Арал был «здорови полноводен, в его глубинах не было этого газа с резким подходящим запахом.
Впервой сероводородное заражение Арала было найдено в экспедициях 2002 года, при всем этом концентрация H2S у дна Арала оказалась на порядок более высокой, чем, например, концентрация сероводорода на абиссали Темного моря. Вобщем, последующие экспедиции показали, что сероводород в Аральском море все же не является постоянным, а придонные воды могут вентилироваться кислородом за счет зимней конвекции в холодные зимы.
Анализ новых данных говорит о том, что стратификация в глубочайшей западной части Большого Арала в важной мере определяется эпизодическими затоками очень соленых, а потому тяжелых вод из мелководного восточного бассейна, который действует как большой испаритель.
Когда-то рыболовецкий поселок Урга стоял на берегу Арала и в нем проживали 5 тысяч человек.
Фото из альбома «Авангард, остановленный на бегу», 1989
Море – в гипсе
Большая группа экспедиционных результатов последних лет связана с исследованиями так называемой метаморфизации солевого состава вод Аральского моря. Дело в том, что по мере возрастания солености моря «рассолоказывается перенасыщенным по отношению к тем или другим минералам, что приводит к последовательному выпадению их в осадок. Поначалу это относится к карбонатам кальция и магния, а при дальнейшем росте солености начинается осаждение гипса.
При еще более огромных значениях солености осаждаются мирабилит и другие минералы. Везде на обсохшем дне Арала видны гипсовые отложения, относящиеся как к современным, так и к историческим регрессиям моря. Временами эти отложения имеют форму пластов, а временами смотрятся как мелкие отдельные конкреции, получившие за свою специфическую форму название «ласточкины хвосты». Осаждение минералов привело к весомым изменениям ионно-солевого состава оставшейся аква массы моря.
Так, результаты хим анализов показали, что относительное содержание кальция в воде уменьшилось фактически в 10 раз, а характеризующее хим тип водоема хлоридно-сульфатное соотношение, другими словами отношение концентрации хлор-иона к концентрации сульфат-иона, возросло на 30%. Метаморфизация ионного состава, в свою очередь, привела к изменениям принципиальных физических черт аральских вод, таких как зависимость плотности от температуры и солености (так называемое уравнение состояния), зависимость электропроводности от солености и температуры, зависимость температуры льдообразования (кстати, сейчас для Аральского моря эта температура около – 7оС) от солености и других. Эти физические свойства исследуются в настоящее время в Институте океанологии на базе лабораторных измерений над десятками проб воды, привезенными из экспедиций.
Физические и хим свойства вод Арала определяют состояние тех живых организмов, которые смогли выжить при страшенной солености. Нужно слету сказать, что, несмотря на поистине экстремальные условия среды, экосистему современного Аральского моря нельзя называть мертвой, хотя она и приняла очень особые формы. Естественно, биоразнообразие не один раз сократилось, но некоторые био общества проявили удивительную способность к адаптации.
Биологами, участвовавшими в недавних полевых исследованиях (в экспедициях Института океанологии этим направлением правили Е.Г.Арашкевич и Ф.В.Сапожников), описаны видовой состав и пространственные распределения водорослей (кладофора, навикула и др.), хирономид живущих в иле личинок двукрылых насекомых, также ракушковых рачков. Но основная часть биомассы Арала представлена другим рачком, жаброногим – артемией.
Артемия – галофил, другими словами в буквальном переводе «солелюб», отлично чувствующий себя в сложившихся аспектах при отсутствии конкурентов и естественных врагов. Он в богатстве (10-ки и сотки организмов на куб. м) населяет фактически всю толщу воды. Артемия известна как идеальный корм для прудового разведения ценных пород рыб, и предпринимаются даже пробы его коммерческой добычи в Большом Арале.
А вот сами рыбы, по-видимому, находятся там на грани исчезновения, хотя еще в 2002 году мы с удивлением наблюдали там отдельные живые экземпляры атерины (серебристая рыбка размером с кильку) и камбалы – ранее принято было считать, что предельная соленость для камбалы около 65 промилле, меж тем фактическая соленость в момент наблюдения была уже далеко за 80 промилле. Но в последних экспедициях на фоне еще более возросшей солености живую рыбу в Большом Арале зафиксировать не удалось. В Малом же Арале среда обитания является стопроцентно подходящей для рыб.
Динамическое равновесие
Что ожидает Аральское море через 10, 20, 50 лет? Главным фактором, определяющим дальнейшее развитие событий, является объем поступающих в море речных и грунтовых вод, динамику которого тяжело предсказать. До начала катастрофического обмеления моря Амударья и Сырдарья раз в год приносили в Арал в среднем около 56 куб. км воды, чем и обеспечивалось динамическое равновесие приходных и расходных компонент аква баланса. Но при последующем сокращении зеркала водоема соответственно уменьшилось и суммарное испарение, поэтому для стабилизации моря в настоящее время был бы достаточен и значительно меньший сток.
На данный момент для консервации Большого Арала требуется поступление в море речного и подземного стока в объеме примерно 8 куб. км в год. В некоторые из последних лет приток был близок к этому. В 2011 году уровень Большого моря впервой задолго поднялся, пусть и ненамного. Если приток воды в море будет на этом уровне или вырастет, море сможет оставаться в нынешнем состоянии неопределенно продолжительно или начать наполняться. В этом смысле можно говорить о том, что в настоящее время Аральское море близко к динамическому равновесию.
Если же реализуется худший сценарий и поступление воды в Арал упадет фактически до нуля, то относительно медленное понижение уровня продолжится до тех пор, пока испарение все же не уравновесится притоком остаточных поверхностных и подземных вод. Это, по оценкам, может произойти через 10–30 лет. Полное исчезновение Аралу в обозримом будущем чуток ли грозит.
Петр Олегович Завьялов - доктор географических наук, заместитель директора Института океанологии имени П.П.Ширшова РАН по физическому направлению, заведующий Лабораторией взаимодействия океана с водами суши и антропогенных процессов.
Похожие статьи:
