Повна версія

Головна arrow Екологія arrow ГЕОЕКОЛОГІЯ КРІОЛІТОЗОНИ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

АКТИВІЗАЦІЯ КРІОГЕННИХ ПРОЦЕСІВ ПРИ АНТРОПОГЕННИХ ВПЛИВАХ ТА ЇХ ГЕОГРАФІЯ

Загальні положення оцінки активізації кріогенних процесів

Оцінка сучасного геоекологічного стану кріолі- тозони показує, що при її освоєнні різко, часто лавиноподібно активізуються криогенні процеси, їх інтенсивність, швидкість розвитку, різноманітність, особливості їх впливу на ландшафт і інженерні споруди. Вельми важливо оцінити потенційну небезпеку їх активізації на території кріоліто- зони Росії. Аналізу техногенних кріогенних процесів присвячена велика література і чимало спеціальних карт.

Екологічне значення кріогенних процесів визначається наступними причинами. Техногенні криогенні процеси, як правило, формують новий мікро-і мезорельеф, який контролює розподіл тепла і вологи. Це, в свою чергу, змінює екологічну ситуацію і впливає на розвиток вторинної рослинності, зокрема, і виникнення нових геокомплексов в цілому. Дефіцит тепла визначає складність відновлення біоти, а специфіка кріогенних ландшафтів ускладнює їх регенерацію до вихідного стану. Техногенно стимульований кріоморфогенез небезпечніше, ніж зміна рельєфу поза криолитозони. Екологічна небезпека кріогенних процесів полягає в практично повсюдної загрозу аварійних ситуацій для інженерних споруд.

Механічні дії, що спричиняють активізації мерзлоти процесів, різноманітні: порушення рослинного покриву аж до повного його видалення; зміни потужності, щільності і відбивної здатності снігу; зміни режиму поверхневих вод і обводнення поверхні - дренаж, підтоплення та ін .; зміни первинного рельєфу, а також складу і властивостей приповерхневих відкладів в результаті планування поверхні (виїмка грунту, насипу та ін.). Всі зміни призводять до різкого порушення тепло- і вологообмін на поверхні і активізації мерзлоти процесів. Експертна оцінка активізації дається для типових техногенних впливів в їх жорсткому, але реальному варіанті на етапах дослідження під генеральні схеми освоєння територій або інвестиційні проекти, при розвідці корисних копалин, проведенні геологічних, інженерно-геологічних, мерзлоти і інших зйомок, при розробці техніко-економічних обґрунтувань (ТЕО) і оцінках впливів на навколишнє середовище (ОВНС) на територіях проектованих родовищ, лінійних споруд, селищ та інших об'єктів, коли починається їх строї ельство і облаштування, при рекреаційному використанні територій. Етапи припускають або припинення через деякий час впливів на більшій частині території (розвідка, знімальні роботи, Генсхема, ТЕО, ОВНС), або якісне і кількісне збільшення техногенного пресингу при подальшій експлуатації, коли йде більш глибока зміна природного середовища, яке на даному етапі оцінки потенційної активізації кріогенних процесів не розглядається.

Потенційна небезпека процесів визначається ступенем їх активізації і поєднання найбільш типових процесів в межах тих чи інших природних комплексів. Виділено п'ять груп за ступенем активізації процесів: слабка, помірна, середня, сильна, катастрофічна. Ступінь активізації оценіваегся, в першу чергу, по площі ландшафту, яка може бути вражена кріогенними процесами на території освоєння. Крім того, оцінюється швидкість розвитку кріогенних процесів, ступінь перетворення і розчленування первинного рельєфу і ландшафту в цілому, можливість загасання процесів за рахунок природних чинників. Слабка активізація процесів означає, що криогенні процеси в зв'язку з техногенними причинами займають не більше 10% площі освоюється ландшафту, помірна - до 50%, середня - приблизно половину площі ландшафт та, сильна - понад 50%, катастрофічна - більше 90%.

Швидкість розвитку антропогенних кріогенних процесів далеко не однакова - від перших десятків метрів на рік (термоерозіі, термоабразией) до десятків см в рік (пученіє, прояви термокарста). Її опенка є не стільки строго кількісної, скільки принципово якісної, експертної в поняттях «повільне, середнє, швидке, катастрофічний розвиток процесів». Ступінь перетворення первинного мезо- і мікрорельєфу залежить в першу чергу від літогенної основи ландшафтів і переважно від льдосодержанія порід. Останнє збільшує або послаблює опорну характеристику - площа уражене ™ ландшафт та кріогенними процесами.

Можливість (швидкість) загасання кріогенних процесів є «протилежної за знаком» частиною оцінки. Необхідність її включення в інтегральну оцінку пов'язана з тим, що вона вказує на швидкість стабілізації антропогенного ландшафту йод впливом природних причин. До таких належать самовідновлення рослинності, температура вічної мерзлоти, льдосодер- жание порід і, зокрема, виработанность крижаного ресурсу.

Оцінка активізації мерзлоти процесів при оглядових дослідженнях різна для рівнинних і гірських територій. На рівнинах оцінюється вся площа ландшафту. Для гірських країн окремо розглянута активізація процесів в межах власне гірського рельєфу і в долинах з двох причин. Мерзлотно-ландшафтні умови дуже різні в межах междуречий, їх схилів і в долинах. Господарське освоєння в долинах більше, ніж в межах власне гірських ландшафтів. Ступінь активізації для гірських ландшафтів менше, ніж в долинах.

Оцінка ступеня активізації процесів заснована на аналізі наступних природних факторів - кріогенне будова (або льодистість) і температурний режим порід у верхній їх частині до глибини приблизно відповідної шару річних теплооборот (10-25 м). Щодо цих характеристик в Мерзлотоведение існують вельми певні і апробовані орієнтири для оцінки активізації процесів, які розглянуті в розділі 3. Їх регіональне зміна має наступний характер. Перш за все, оцінюється важлива з точки зору екології характеристика - льодистість. Найменш льодистого є вакуумний елювій високогір'я. Льоду більше в міру виполажіванія схилів і зменшення висоти (0,1-0,2). Льдистость, рівна 0,2-0,4, частіше спостерігається в піщаних відкладеннях будь-якого генезису, а в зв'язкових грунтах, як правило, в епігенетично промерзлих плейстоценових гляциально-морських суглинках, в верхніх частинах яких можуть зустрічатися пжл. Подальше збільшення льдистости (більше 0,4) наблюдаегся в озерно-болотних, алювіальних, схилових син- або епікріогенних відкладеннях, багаторічна промерзання яких супроводжується утворенням крижаних жив, горбів обдимання, пластових льодів. Щодо пластових льодів можливо, як відомо, нс тільки їх внутрігрунтовос походження, а й поховання.

Залежність активізації процесів від температури порід в узагальненому вигляді визначається широтной зональностью і висотної поясністю. Чим вище температура, тим більше небезпека розвитку процесів, що активізуються в літній час. Разом з тим такі процеси зимового періоду, як пученіє і налсдсобра- тання, успадковують збільшення обводнення при термокарста (заболачивании, заозеренность) і йдуть більш інтенсивно.

При оцінці площі поширення мерзлих порід слід мати на увазі, що поражснность кріогенними процесами території освоєння тим більше, чим більше суцільність мерзлоти. Відповідно до цього з півночі на південь геоекологічна небезпеку в криолитозоне зменшується.

З «немерзлотних» компонентів природи провідне місце належить рослинності і геолого-геоморфологічними умовами. Порушення рослинності є універсальним типом зміни теплообміну на поверхні і в цьому сенсі найчастіше є «спусковим курком» для активізації кріогенних процесів. Її роль двояка: в природних умовах вона є одним з провідних стабілізаторів мерзлоти умов, виконуючи теплоізолюючі і закріплюють функції (протекторна роль рослинності). Після техногенного порушення швидкість відновлення рослинного покриву впливає на загасання мерзлоти процесів. Рослинність в межах одного і того ж ландшафту на різних етапах розвитку мерзлотного процесу може відігравати різну роль. Яскравий приклад - мохові покриви різних типів Болог, широко поширених в криолитозоне. Видалення мохів призводить до різкої активізації термокарста і термоерозіі. Разом з тим в болотних ландшафтах спостерігається найбільш швидке самовідновлення вторинної трав'янистої рослинності (3-5 років), яка сприяє загасання процесів.

Оцінки ступеня активізації техногенних мерзлоти процесів в залежності від основних компонентів природного середовища зведені в табл. 8.1 і 8.2.

Оцінка впливу рельєфу визначається поділом рельєфу на рівнинні і гірські території. Нарагснстічсская зв'язок рельєфу і геологічної будови обумовлює різну кількість льоду в породах. Пухкий чохол тонкозернистих четвертинних відкладень рівнин і долин характеризується великою різноманітністю і кількістю льоду, ніж малопотужні уламкові породи пухкого чохла і корінні породи в гірських країнах.

Інтегральна експертна оцінка ступеня активізації процесів нс є простим підсумовуванням «по горизонталі» впливу фонових компонентів природи. Наприклад, сильна і катастрофічна активізація процесів на приморських низовинах Якутії є результат максимальної льдистости порід (понад 0,6 с великою кількістю полигонально-жильних льодів) при суцільному поширенні мерзлих порід по площі, а також поганого самовідновлення рослинності арктичної тундри, хоча низька температура порід (нижче -5 °) повинна сприяти швидкій стабілізації процесів. Однак, самі типи процесів (термокарст, термоерозіі, термоабразией) так істотно змінюють мікро- і мезорельеф, що техногенні ландшафти значно більше розчленовані і являють собою неудобья, а іноді і бедленди.

Інший приклад - ММП в межах острівної мерзлоти неминуче протавали. Але небезпека термокарста обмежена малою площею поширення і до певної міри - швидким відновленням вторинної різнотравною рослинності. Інші приклади оцінки активізації процесів наведені в табл. 8.2.

 
<<   ЗМІСТ   >>