Колебание уровня Каспия в прошлом и настоящем

 

Для Каспийского моря характерна последовательная смена трансгрессий и регрессий, начиная с верхнего плиоцена (акчагыльская и апшеронская). Четвертичная история водоема включает четыре крупные трансгрессии - бакинскую, хазарскую, хвалынскую и новокаспийскую, разделенные регрессивными фазами. Особенно детально изучена голоценовая история Каспия. В частности, нами проведены палинологические исследования донных осадков из 28 разрезов и скважин, расположенных в различных районах акватории водоема.
Наиболее значительной четвертичной трансгрессией Каспия была раннехвалынская (35 - 65 тыс. л. н.), когда максимальный подъем уровня вод достигал абс. отм. 47-50 м. Площадь этого бассейна составляла 946 тыс. км2, покрывая огромные площади Прикаспийской низменности. Это последний этап в истории Каспия, когда он по реке Маныч имел одностороннюю связь с Азово-Черноморским бассейном.
При позднехвалынской трансгрессии (10-20 тыс. л. н.), наступившей после очередной (енотаев-ской) регрессии, размеры бассейна были более скромными по сравнению с предыдущей трансгрессией, причем ее максимальный уровень фиксировался на отметке 0 м. Этот водоем не имел стока по Манычу и быт совершенно изолированным, т. е. с этого времени Каспийское море превратилось во внутриматериковый бессточный водоем.
После позднехвалынской трансгрессии в бассейне Каспия произошла довольно крупная мангышлакская регрессия (около 9 тыс. л. н.). В этот период уровень водоема существенно понизился (до -50 м) и быт на 20-25 м ниже современного. Обширные пространства Северного Каспия, а также прибрежные участки шельфа Среднего и Южного Каспия стали сушей. Затем в голоцене наступила последняя новокаспийская трансгрессия (максимум - около 6 тыс. л. н.), когда уровень водоема поднялся до -22 м. Это привело к затоплению лишь низменных прибрежных участков побережий Каспийского моря.
На основе комплексный исследований четвертичных отложений Каспийского моря установлено, что причины столь крупных и неоднократно повторяющихся трансгрессий кроются в основном в изменениях климата, существенно нарушавших приходно-расходный баланс водоема. На основе обработки многочисленных палинологических материалов созданы модели для расчета количественных параметров (среднегодовая температура, температура июля и января, годовая сумма осадков) палео-климата голоцена бассейна Каспийского моря. Наиболее детальные данные по палеоклимату удалось получить по глубоководным колонкам Среднего Каспия, где представлены полные разрезы го-лоценовых осадков (см. таблицу).

Количественные показатели палеоклимата голоцена Каспия








Во время новокаспийской трансгрессии по сравнению с периодом мангышлакской регрессии наиболее резко возросли температуры января, июльские остались без изменения, но зато увеличилась годовая сумма атмосферных осадков (на 110-130 мм). Этот климатический фактор, существенно нарушивший приходно-расходный баланс водоема, и послужил основной причиной голоценовых трансгрессий Каспия. Так, новокаспийская трансгрессия протекала в более влажнык и менее континентальных условиях, чем последующие, что подтверждается характером палеорастительности на побережьях Каспийского моря. А во время мангышлакской регрессии отмечалась резкая аридизация климата, что способствовало распространению на окружающих пространствах пустынных ландшафтов с преобладанием марево-полынных ассоциаций. Эти сведения необходимо учитывать при выяснении причин современных колебаний уровня Каспия и их тенденций в будущем.
В последние годы особую актуальность приобретает проблема колебаний уровня водоема, связанная с решением ряда хозяйственных вопросов региона. С 1929 г. началось резкое падение его уровня и продолжалось оно до 1977 г., достигнув низшей отметки - минус 29,02 м за последние пять столетий. Однако Каспийское море преподнесло своеобразный сюрприз: его уровень с 1978 г. начал катастрофически повышаться (в среднем до 12 см/год), и к настоящему времени эта величина составила примерно 2,35 м (на отметке -26,6 м).
Большинство исследователей основной причиной такого быстрого подъема уровня моря считают климатические факторы, вызвавшие изменение приходно-расходной части его водного баланса. Однако кроме климатической концепции повышения уровня водоема существует и геологическая, объясняющая аномальный подъем уровня техногенной дестабилизацией земных недр в результате разработки месторождений нефти и газа, подземных атомных взрывов в мирных целях в Прикаспии и др. Это, возможно, привело к разгрузке подземных вод (примерно 40 км3/год) с обширных прикаспийских территорий. Кроме того активные подводные разгрузки приурочены к каналам грязевых вулканов и зонам тектонических разломов. Поэтому вполне возможно, что некоторый вклад в нынешний подъем уровня Каспия внесли и геологические факторы.
Однако, как свидетельствуют палеогеографические материалы, главные факторы подъема уровня Каспия - климатические. Установлено, что изменение водно-балансового режима (сток Волги составляет более 70 % приходной части баланса моря) позволяет объяснить основные черты современных колебаний уровня Каспия. За период 1900-1976 гг. коэффициент корреляции между уровнем моря и стоком Волги составил 0,73 (за 1977-1996 гг. - 0,97). Как показали расчеты, средний приток вод в море с 1978 г. составил 310км3/год, что выше нормы на 17км3/год, а средний слой видимого испарения на 5 см ниже.
Это хорошо согласуется с климатическими показателями, полученными на Джаныбекском стационаре Института лесоведения РАН (Северный Прикаспий). Удалось четко выделить два периода: засушливый (1952-1977 гг.) и влажный (1978-1998 гг.), которые коррелируют с изменениями уровня Каспийского моря. Так, в теплый сезон засушливого периода среднегодовое количество атмосферных осадков составило 166 мм при испаряемости 1100 мм, а влажного — соответственно 215 и 1031 мм. Поэтому увеличение осадков и снижение испаряемости во влажном периоде и способствовали повышению уровня Каспия. Кроме того изменение климатического режима привело к возрастанию циклонической активности над Восточной Европой, и, в свою очередь, к росту облачности, увеличению осадков, сокращению испарения, а как следствие — к росту речного стока в Каспий.
На основе палеогеографического анализа (с учетом абсолютных датировок) голоценовых осадков Каспийского моря установлено, что уровень водоема в ближайшем будущем вряд ли превысит величину —25 м, а с учетом хозяйственной деятельности — минус 26 м. Эти показатели уровня и следует учитывать при планировании хозяйственных мероприятий в береговой зоне моря.
Катастрофический подъем уровня Каспия привел к весьма опасной экологической обстановке в его бассейне. На российском побережье моря затоплено и выведено из землепользования более 320 тыс. га ценных земель. В зоне разрушительного воздействия оказались города и населенные пункты, объекты хозяйственной деятельности Калмыкии, Дагестана и Астраханской области. Особенно осложнилась ситуация на освоенных побережьях Дагестана (города Махачкала, Каспийск, Дербент, пос. Су-лак). Например, в Махачкале в зоне затопления оказалось около 40 тыс. м2 жилой площади, в Каспийске подтоплено около 90 % территории города, практически полностью подтоплен пос. Сулак.
Резко возросла абразия берегов. Так, в районе Дербента скорости размыва и затопления побережий достигли 25 м/год. Если уровень Каспия достигнет критической отметки —25 м, то под водой окажутся обширные прибрежные территории Дагестана. Суммарный экономический ущерб в прикаспийской зоне России оценивается в миллиарды рублей. В этих районах в связи с загрязнением поверхностных и грунтовых вод токсичными веществами и нефтепродуктами резко ухудшилась экологическая и медико-биологическая обстановка.
Аналогичные негативные процессы, связанные с подъемом уровня моря, отмечаются и на восточном побережье Каспия (Казахстан, Туркменистан), где интенсивно идут процессы опустынивания, проявляющиеся в повсеместном образовании обширных лагун, маршевых и приморских солончаков, отмечается также частичное их затопление. Общая площадь опустыненной прибрежной полосы Каспия составляет 80—100 млн га, причем на значительной части этих земель (40 %) деградировал растительный покров, многие почвы (42 %) засолены и заболочены, а часть (18 %) подвержена эро-зионно-дефляционным процессам.
В федеральной программе «Каспий» отмечена принципиальная важность объявления побережий Каспия зоной рискованного освоения. Намечены и уже проводятся мероприятия, направленные на обеспечение нормальных условий жизни и здоровья населения прибрежных районов водоема (строительство заградительных дамб, переселение из зоны предполагаемого затопления и др.).