Побережье арктических морей России от западной границы в Баренцевом море до восточной в Чукотском море простирается на 22 635 км., а вместе с островами до 36 136 км [Советская Арктика, 1970].

В пределах арктического побережья России выделяется ряд крупных областей [Арэ, 1983], различающихся по мерзлотно-геологическому и геоморфологическому строению: Кольская и Таймырская области, здесь побережье сложено коренными породами, устойчивыми к воздействию экзогенных процессов; Канинско-Печорская область, где широко развиты абразионно-аккумулятивные процессы, а побережье сложено рыхлыми многолетнемерзлыми породами; Ямало-Гыданская область в Карском море - наиболее неустойчивая к внешним воздействиям, поскольку побережье сложено льдистыми дисперсными породами; Восточно-Сибирская область от устья р. Хатанги в море Лаптевых до Чаунской губы в Восточно-Сибирском море, где побережье крайне неустойчивое, поскольку море омывает преимущественно приморские низменности, сложенные высокольдистыми дисперсными отложениями, с большим содержанием повторно-жильных льдов; Чукотская область от м. Шелагского в Восточно-Сибирском море до м. Дежнева в Чукотском море, здесь наибольшее развитие получили лагунно-баровые берега, примыкающие к узким прибрежным низменностям или Чукотскому горному хребту.

Побережье арктических морей, включая прибрежно-шельфовую зону и криолитозону, исследовано крайне слабо, что не отвечает современным требованиям науки и практики.

В последнее время масштабы освоения Севера, связанные в основном с разработкой и добычей топливно-минеральных ресурсов, постоянно расширяются, в том числе за счет прибрежных территорий и мелководных акваторий арктических морей. Добыча нефти и газа требует строительства морских портов, подходных каналов, буровых платформ, терминалов, наземных и подводных трубопроводов. При этом неизбежны негативные воздействия на прибрежно-шельфовые экосистемы. Техногенные нарушения приводят к активизации разрушительных береговых процессов, загрязнению и деградации экосистем. В итоге эти изменения могут серьезно осложнить условия промышленного освоения побережий северных морей и вызвать значительные непроизводственные затраты на ликвидацию негативных последствий и восстановление нарушенных экосистем.

Чтобы свести к минимуму негативные воздействия на природную среду, необходимо повысить экологический уровень проектирования и строительства инженерных объектов нефтегазового комплекса. Кроме того, в условиях легко уязвимой и крайне неустойчивой природной среды для выбора оптимальных технических решений требуется разработка новых, более современных методов изучения природных характеристик, предусматривающих комплексный подход к исследованиям, включая взаимодействия атмосферы, гидросферы и литосферы (криосферы).

Арктические побережья на огромном протяжении представлены низкими заболоченными поверхностями с множеством озер, сложенными многолетнемерзлыми льдистыми рыхлыми отложениями. При контакте с морскими водами, преимущественно в периоды кратковременных штормовых нагонов, эти породы даже в естественных условиях размываются и отступают со скоростями до 4 м/год и более. При этом в сферу волнового воздействия поступает большое количество разнозернистого обломочного материала. Так, согласно выполненного анализа [Воскресенский, Совершаев, 1997], от размыва термоабразионных берегов западного побережья п-ва Ямал в море поступает 2.3 млн. м³ песчано-алевритового материала, из которого 1.6 млн. м³ приходится на долю тонкой фракции, которая выносится за пределы береговой зоны.

Исследование прибрежно-шельфовой криолитозоны имеет самостоятельное научное значение, поскольку она определяет инженерно-геологические условия, знание которых необходимо для обоснования технических и технологических решений при освоении шельфовых нефтегазовых месторождений.

К настоящему времени в прибрежно-шельфовой зоне арктических морей исследованы основные факторы динамики береговой зоны и условия развития прибрежно-шельфовой криолитозоны. Рассчитаны волновые энергетические характеристики, определяющие интенсивность и направленность береговых процессов и вдольбереговое распределение обломочного материала. Исходя из полученных данных, составлены карты динамики и морфологии на отдельные участки побережий [Совершаев, 1980]. Наиболее полно изучены природные условия для ключевых участков промышленного освоения западных арктических побережий: в районе пос. Ямбург в Обской губе [Совершаев и др., 1988], в районе пос. Харасавэй, м. Марресале и участок перехода проектируемого газопровода через Байдарацкую губу в Карском море [Природные условия ...,1997], в районе пос. Варандей в Печорском море [Попов и др., 1988].

В целях более полного исследования закономерностей развития прибрежно-шельфовой зоны, а также получения новых данных, необходимых для рационального промышленного освоения Севера, первоочередными задачами дальнейших научных исследований в указанных направлениях следует считать следующие.

1. Исследование закономерностей распространения, температурного режима и криолитогенного строения многолетне- и сезонномерзлых грунтов, а также охлажденных ниже 0° засоленных пород на побережье и в прибрежно-шельфовой зоне арктических морей.

2. Исследование устойчивости и динамики побережий, включая динамику и морфологию морского края дельт арктических рек в зависимости от строения, состава и температурного режима сезонно-, многолетнемерзлых и охлажденных пород, воздействия на них тепловых и гидродинамических факторов.

3. Оценка потерь прибрежной территории за счет термоабразии, термоденудации и других деструктивных процессов в контактной зоне «суша-море», определение количества обломочного материала, поступающего в море от разрушения берегов и твердого стока северных рек. Выявление основных путей транспорта наносов в прибрежно-шельфовой зоне, выявление участков аккумуляции, абразии и вдольберегового транспорта наносов.

4. Исследование штормовых нагонов редкой повторяемости, которые в сочетании с экстремальным волнением оказывают наиболее разрушительные воздействия на берега, сложенные тонкодисперсными льдистыми отложениями, наносят ощутимый материальный ущерб береговым гидротехническим сооружениям. Вместе с разрушением берегов уничтожаются навигационные знаки, здания полярных станций и целые поселки (Харасавэй - Карское море, Варандей - Баренцево море).

5. Исследование влияния морских льдов на развитие побережий. Морские льды играют важную роль в развитии берегов и прибрежной шельфовой зоны арктических морей. Блокируя береговую зону в течение большей части года, льды регулируют воздействие активных гидродинамических факторов (волнений, течений и др.) и сокращают время их действия (на отдельных участках до 10% годового времени). В то же время морские льды оказывают на берега и дно (до глубин 15-20 м) активное динамическое воздействие, следствием которого являются положительные и отрицательные формы рельефа дна (борозды, углубления, валы и т.д.). Поскольку вопросы взаимодействия морских льдов с береговой зоной совершенно не изучены, данное направление приобретает особо важное значение.

6. Исследование инженерно-геологических свойств сезонно-, многолетнемерзлых и охлажденных пород, как основания гидротехнических сооружений, их размываемости, агрессивности по отношению к строительным материалам, особенности диагенеза и литификации.

7. Организация и осуществление мониторинга динамики береговой линии и криогенных условий на ключевых участках промышленного освоения. В программу мониторинга должны быть включены постоянные наблюдения за развитием геокриологических процессов в контактной зоне «море-суша», а также наблюдения за динамикой берегов, деформациями пляжей и дна в прибрежно-шельфовой зоне.

8. Разработка прогноза динамики берегов и шельфовой криолитозоны в условиях локальных нарушений природной среды и глобальных антропогенных климатических изменений.

В связи с глобальным климатическим потеплением и повышением уровня Мирового океана следует ожидать усиления размыва термоабразионных берегов, затопления и засоления низких приморских равнин и устьев рек, понижения поверхности дна вследствие усадки при оттаивании многолетнемерзлых пород.

Огромная протяженность арктической береговой линии России и невозможность в современных экономических условиях организовать необходимое число пунктов стационарных наблюдений, создают исключительно сложную проблему использования дистанционных методов наблюдений за состоянием природной среды береговой зоны арктических морей на современной научно-методической базе.

Лаборатория геоэкологии Севера имеет огромную базу данных, многолетний опыт работ и уникальный методологический базис для решения упомянутых задач.

Литература

1. Арэ А.Ф. Роль термоабразии в развитии криолитозоны арктического шельфа Евразии в поздне- и послеледниковое время // Проблемы геокриологии. М.: Наука, 1983. С. 195-201.

2. Воскресенский К.С., Совершаев В.А. Роль экзогенных процессов в динамике арктических побережий // Динамика арктических побережий России. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1998. С. 35-49.

3. Попов Б.А., Совершаев В.А., Новиков В.Н. и др. Береговая зона морей Печорско-Карского региона // Исследование устойчивости геосистем Севера. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1988. С.176-190.

4. Природные условия Байдарацкой губы. Основные результаты исследований для строительства подводного перехода// М.: «ГЕОС», 1997. 432 с.

5. Совершаев В.А. Берегоформирующие факторы и районирование морей Лаптевых, Восточно-Сибирского и Чукотского по динамическому принципу: Автореф. дис... канд. геогр. наук. М., 1980. 24 с.

6. Совершаев В.А., Камалов А.М., Федорова Е.В. Техногенные изменения берегов в районе порта Ямбург и научно-практические рекомендации по строительству // Исследование устойчивости геосистем Севера. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1988. С. 202-211.

7. Советская Арктика. М.: Наука, 1970. 526 с.

Ссылка на статью:

Совершаев В.А., Соломатин В.И. Проблемы исследований побережий и шельфа Арктических морей // Динамика Арктических побережий России. М.: Географический ф-т МГУ, 1998. С. 7-11.