НЕКОТОРЫЕ ДАННЫЕ О СЕЛЕВЫХ ПРОЦЕССАХ В СВЯЗИ С СОВРЕМЕННЫМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ КЛИМАТА
А.А.Каримов, Комитет по охране окружающей среды при Правительстве Республики Таджикистан, НП ГУП «Табиат»,
Н.К.Оспанова, Институт геологии, сейсмостойкого строительства и сейсмологии НАНТ;
Климатические аномалии не только привлекают внимание специалистов по климатологии и метеорологии, но и стимулируют геологические изыскания. С одной стороны, климат является производным геодинамического состояния Земли, но с другой, климатические изменения активизируют многие геологические процессы: селе- и оползне образование, эрозию, выветривание и др. Расширение геологических исследований на территории Таджикистана выразилось, в том числе, в становлении нового для данного региона инженерно-геономического направления, которое активно разрабатывается в последние десятилетия силами ряда учёных.
Причины современных климатических изменений
Концепция антропогенного потепления потерпела сокрушительный крах, и всё больше учёных приходят к выводу о том, что причиной потепления являются естественные геологические и внеземные процессы. Как показывает изучение следов геологических катастроф, в том числе керна льда, каждые 12-13 тысяч лет Солнечная система попадает под жёсткое галактическое излучение или под ударные галактические волны, оказывающие на планету воздействие в виде космического излучения.
Получая дополнительную энергию, ядра планет нагреваются, вследствие чего происходит активизация динамических процессов. Каждые 24 (или 26) тысячи лет воздействие бывает более сильным из-за более близкого прохождения к источнику излучения, что соответствует настоящему моменту времени. Кроме того, существуют так называемые солнечные циклы, и если 11-летний цикл отражается на внутренних процессах не очень сильно, то более крупный цикл, равный 179 годам и считающийся временем полного повторения солнечных циклов, очень сильно влияет на динамику Земли, что проявляется в усилении сейсмичности и вулканической активности. Таким образом, земное ядро (как и ядра других планет Солнечной системы), получая дополнительную энергию из космоса, испытывает нагрев. Это выражается в увеличении количества магмы, активизации мантийных плюмов и разломов, появлении геотермальных аномалий, усилении сейсмичности и вулканизма, таянии вечной мерзлоты и ледников, массовых пожарах, так как нагрев идёт снизу, и других явлениях.
Полный цикл солнечной активности, равный 179 годам, связан с движением Солнца и Земли вокруг барицентра. Под барицентром понимается центр тяжести Солнечной системы, где уравновешиваются массы самого Солнца, всех планет, лун и астероидов. Учёные считают, что барицентрическое движение Солнца, управляемое гравитацией, влияет на процессы, протекающие на Солнце, на Земле и на других планетах солнечной системы. Окончание очередного цикла полной солнечной активности приходится на 1990 год.
Таки образом, настоящий период является временем совпадения ряда космических циклов, которые оказывают решающее значение на динамику Земли и климатические изменения.
Активизация селеоползневых процессов
Усиление активности геологических процессов ярко проявилось и на территории Таджикистана, 93% которого занимают горные сооружения.
Повышение температуры ведёт к усилению таяния ледников, происходит активизация процессов селе- и оползнеобразования. Следует отметить, что некоторые учёные считают темпы деградации оледенения Центральной Азии одними из самых высоких в мире. В прошедшем 2023 году температура воздуха в некоторых районах Памира достигла небывалой отметки в 40-42 градуса. Отмечается общее уменьшение количества выпадающего снега и увеличение количества дождей. Это отмечают также жители Памира, а дефицит снега в Альпах в 2020-2021 годах составил 53%. Снег в высокогорьях Таджикистана начинает таять уже не в начале апреля, как было в недалёком прошлом, а в середине марта. Подсчитано, что увеличение атмосферных осадков в горах на 10% способно увеличить объём попадающих в реку наносов в два раза.
В связи с аномальными метеоусловиями и активизацией селе оползневых процессов, причиняющих значительный экономический ущерб народному хозяйству страны и угрожающих безопасности населения, перед одним из авторов была поставлена задача оценить состояние бассейна реки Зеравшан по следам прошедших селей с целью получения качественных данных о формировании и движении селей, динамике их воздействия на преграды и противоселевые сооружения, а также выяснения степени селевой опасности. Ежегодно в Таджикистане происходят примерно 70 селей, из-за которых в среднем каждый год погибают 35 человек. «Урожайным» был 1998 год (время начала нарастания катастрофических событий), когда из-за селевого схода более 7000 домов были разрушены и более 130 человек погибли. Следует отметить, что как регион в целом, так и его отдельные части могут служить модельными при изучении природных процессов из-за большого разнообразия ландшафтно-климатических поясов и зон.
Некоторые характерные особенности селе проявления в горной местности
Сели могут иметь зональное (местное) и региональное проявление, а причины их генерации могут быть различными. Главным фактором формирования селей зонального проявления являются климатические условия (осадки). Несмотря на то, что сели возникают локально, их сход осуществляется систематически. Пути движения селей локального масштаба относительно постоянны.
Главным фактором формирования селей регионального масштаба служат геологические процессы. Сход крупных селей происходит эпизодически, а пути их движения непостоянны.
Сели антропогенного генезиса связаны с хозяйственной деятельностью человека, нарушающей природное равновесие и тем самым создающей условия для развития селей там, где их могло не быть. Они происходят эпизодически в местах наибольшей нагрузки на горный ландшафт. При этом могут образовываться новые селевые бассейны. Для наглядности авторами [18] была составлена таблица, в которой отображена связь масштабности и периодичности проявления селей в зависимости от вызывающих их причин.
Таблица. Масштабность и периодичность проявления селей в бассейне реки Зеравшан в зависимости от причин возникновения
Масштабы проявления | Периодичность проявления | Причины возникновения |
Зональное (локальное) | Систематически | Климатические условия (осадки) |
До регионального | Эпизодически (непостоянно) | Геологические процессы |
Непредсказуемое (образование новых селевых бассейнов, усиление нагрузки на горный ландшафт) |
Эпизодически |
Инженерно- хозяйственная деятельность человека |
Если при климатических воздействиях ведущая роль в формировании селей принадлежит воде (продолжительные дожди, ливни, таяние снега и льда), то в случае геологических факторов ведущая роль принадлежит гравитационным процессам, порождающим оползни, обвалы и осыпи, которые могут служить дополнительным поставщиком материала селям. Нередко причиной возникновения обвалов и оползней являются землетрясения, как это было, например, во время Хаитского землетрясения 1949 года. Огромный оползень мощностью 70 метров накрыл районный центр Хаит вместе с жителями и перекрыл реку. Накопившиеся воды прорвали плотину, и образовался сель. В долине реки Ясман многие кишлаки были погребены под грязекаменными лавинами. В общей сложности пострадали или были уничтожены более 150 кишлаков, из которых более 30 кишлаков были погребены под оползнями. Подсчёты показали, что в результате погибли более 20 000 человек.
Образованию селей вследствие антропогенной деятельности способствуют, в основном, вырубка лесов, укрепляющих склоны, расчистка земель под пашни, а также длительное увлажнение склонов при орошении, в результате чего силы сцепления между слоем грунта и подстилающими горными породами ослабляются. Кроме того, строительство ГЭС, которые являются основными поставщиками электроэнергии на нашей территории, не только нарушают изостазию, но и приводит к изменению гидрографии района, заиливанию и подмыванию берегов, а в случае прорыва или подмыва плотин – образованию селевых потоков. Например, в июне 1999 года дожди спровоцировали серию селей на обширной территории региона, в том числе в бассейне реки Зеравшан. Здесь были разрушены 80 км дорог, 18 гектаров сельхозугодий, а в других районах серьёзно пострадала инфраструктура и погибло немало людей.
При длительном искусственном увлажнении склонов даже незначительные по силе землетрясения могут вызывать разжижение грунтов с образованием оползней и селей, как это произошло во время Гиссарского землетрясения 1989 года, когда образовался гигантский грязевой поток длиной 3,5 километра. Исследователи указывают, что все основные осваиваемые под земледелие территории Таджикистана сосредоточены в районах развития лёссовых грунтов, и эффект разжижения лёссового грунта возможен практически на всей освоенной под земледелие территории.
Выводы
Таким образом, активизация геологических процессов и климатических изменений как на территории Таджикистана, так и на планете в целом, обусловлена объективными причинами, а не антропогенной деятельностью. Негативное проявление антропогенной деятельности выражается в нарушении экологического равновесия, вследствие чего эти процессы могут усиливаться. Например, из-за загрязнения океанов пластиком и нанопластиком вывод эндогенного тепла в атмосферу и космос затруднён, поэтому функция охлаждения океанами воды оказывается не такой эффективной, как это было в течение миллионов лет раньше. Кроме того, хозяйственная деятельность может усиливать геориски, как это видно из приведённых выше примеров. В результате даже незначительные сейсмические толчки могут иметь катастрофические последствия для людей. Всё сказанное подчёркивает актуальность проводимых на территории Таджикистана инженерно-геономических исследований, так они направлены не только на выявление участков наибольшей уязвимости, но и на разработку комплекса мероприятий по снижению опасности георисков природного и техногенного характера. Комплекс проведённых инженерно-геономических исследований водотоков бассейна реки Зеравшан позволил выявить особенности изменения и трансформации геологической среды под воздействием природных и техногенных нагрузок, вызывающих геориски.