Исследования любого природного объекта всегда более продуктивны, если исходить из нормативного или принятого хотя бы в рабочем порядке его определения. Это позволит конкретизировать направление исследований, более целенаправленно производить сбор и обработку информации, легче намечать соответствующие актуальные задачи и пути их решения. При определении объекта можно исходить из целого ряда его характеристик, либо из одной наиболее яркой или значимой.

Понятие «морская береговая зона» (МБЗ) в настоящее время трактуется неоднозначно [Прибрежная... 2004]. Авторы обозначают им территорию сопряжения суши и моря, в пределах которой формируется морской берег в результате непосредственного энергомассообмена между акваторией и прилегающей сушей под влиянием ветровых морских волн как наиболее значимого экзогенного фактора ее эволюции. Выше современного уреза воды располагается земноводная часть этой зоны, а в сторону акватории прослеживается ее субаквальная часть. Относительно верхней границы МБЗ существенных разногласий нет. Ее нижняя граница по убеждению авторов обозначится дальностью выноса в акваторию твердых частиц формируемого берега поперечными волновыми компенсационными противотечениями, обусловленными штормовыми волнами данной обеспеченности. Эта граница в первом приближении соответствует контуру замыкания наиболее активного обмена веществом между берегом и морским дном, мористее которого амплитуда деформаций последнего под воздействием волн, затухая с удалением от берега, становится сопоставимой с погрешностью промера, которая, исходя из практики исследований в условиях мелкозернистых отложений, находится в пределах 5- 10 см . Глубина воды, где происходит замыкание контура, соответствует удвоенной высоте волн данной обеспеченности. При этом ее максимальное значение примерно совпадает с удвоенной высотой волн наиболее сильного шторма, фиксируемого раз в году. Для полярных акваторий с коротким безледным периодом среднюю величину глубины замыкания можно приравнять к удвоенной высоте волн с годовой обеспеченностью 0,14 % - действующих не более 12 часов в году [Leontev, 2003]. Современный профиль и облик МБЗ создавался, в основном, на протяжении последних 2-2,5 тыс. лет, когда климат установился близким современному, а гидрокинематика морского уровня стала относительно спокойной, без существенных колебаний. Динамическое состояние современного уровня Северного Ледовитого океана оценивается по-разному, но более аргументирована точка зрения, согласно которой он повышается со средней скоростью, близкой к 1,2 мм/год. Важнейшим из процессов и явлений природного и антропогенного происхождения, контролирующих состояние и развитие МБЗ, является новейшая тектоника, которая, детерминируя исходные уклоны и неровности земной тверди, предопределяет основные экзогеннные берегоформирующие процессы, их интенсивность, направленность эволюции МБЗ по трансгрессивному или регрессивному пути, опережая по своей значимости, особенно в высоких географических широтах с их коротким безледным периодом, роль климата и обусловленный им гидродинамический режим соответствующих акваторий. При этом новейшие структурные формы приповерхностных горизонтов земной коры в пределах своего влияния нейтрализуют либо усугубляют эвстатический эффект. О неотектоническом контроле развития МБЗ свидетельствует практически повсеместно отмечаемое совпадение границ структурных элементов и ее морфодинамических районов и участков.

Объектом геоэкологических исследований МБЗ является ее геосистема, под которой понимается упорядоченная общность компонентов МБЗ, взаимосвязанных энергомассообменом и действующих как единое целое, а предметом исследований - состояние компонентов системы, в ряду которых литосферные рассматриваются в обязательном порядке. В геоэкологическом аспекте МБЗ включает среду существования биоса, состоящую из геологических, геоморфологических, климатических, гидрологических и других факторов, в том числе основные источники энергии и поры в литологическом субстрате [Сафьянов, 2006].

Геоэкологическое научное направление получило официальное признание лишь на XXVI Международном геологическом конгрессе в 1980 г ., хотя наиболее ранняя известная публикация связывается с именем Жоржа Луи Леклерк де Бюффона (1707-1788) и его 44-томной «Естественной историей». В данном обзоре термином «геоэкология» обозначается научное направление, изучающее литосферную компоненту экосистем, т.е. экологические функции литосферы (ее свойства и влияние на жизнедеятельность биоса). Так как жизнь (как разумная, так и инстинктивная) приурочена к приповерхностным горизонтам литосферной оболочки Земли, то в качестве нижней границы взаимодействия живого и неживого в зависимости от задач принимается уровень распространения живого вещества в геологической среде. Это либо подошва горизонта свободного обмена поверхностных и грунтовых вод как область, в наибольшей мере взаимодействующая с биотой, либо глубина техногенного воздействия, которая в настоящее время немногим превышает 12 км . Геологическая среда (ГС) - это одна из составляющих окружающей природной среды, включающей воздушную, водную и сообщающуюся с ними верхнюю деятельную литосферную область со всеми особенностями ее строения, находящихся в условиях относительного термодинамического равновесия. В свою очередь, понятием «экосистема» обозначается однородный по экологическим условиям природный комплекс, в котором происходит своеобразный обмен веществом и энергией. Такое определение не предполагает строгой пространственной размерности объекта. Это относительно автономная парагенетическая ассоциация биотических и абиогенных компонентов какого-либо природно-территориального комплекса (ПТК). При этом геоструктура является наиболее стабильной и долгоживущей составляющей экосистем. Она во многом определяет рельеф земной поверхности и выступает как «скелет» (каркас) экосистемы, придавая ей фиксированное местоположение и определенную пространственную автономность. В ряду задач геоэкологии - оценка состояния среды обитания организмов, ее устойчивости, динамики, интенсивности и направленности геологических процессов и явлений, характеристика воздействующих на нее факторов и др. Основная задача геоэкологии - изучение природных экологических свойств и изменений приповерхностных горизонтов литосферы с целью оценки их экологических функций [Трофимов, Зилинг, 1998]. Методы геоэкологических исследований отличаются разнообразием, но применительно к морским акваториям главное внимание уделяется изучению границ раздела компонентов экосистемы, где происходят наиболее ощутимые негативные для биоты изменения. Это границы раздела сред вода - воздух и вода - дно. Оценку геоэкологической ситуации можно осуществлять по каким-либо параметрам ГС. Границы ее изменений можно проводить по вариациям какого-либо существенного литосферного компонента, контролирующего перенос вещества и энергии, исходя из целей, задач и масштаба конкретных исследований.

Определившись с понятийно-терминологическим аппаратом и анализируя имеющийся в нашем распоряжении материал, представляется, что геоэкологическую ситуацию береговой зоны арктических морей России в определенной мере можно оценить через призму динамики ее берегов. Характеристику берегов логичнее всего осуществлять с использованием морфогенетического подхода [Ионин и др., 1964], предполагающего анализ наиболее значимых активных и пассивных рельефообразующих факторов и процессов. По результатам такого анализа можно сказать, что берега западно-арктических морей России в большей мере формируются под воздействием морских волн и на значительном протяжении подвержены относительному опусканию. Береговая зона восточного сегмента российской Арктики характеризуется менее интенсивным волнением. При этом в морях Чукотском и Лаптевых динамическое воздействие морских волн несколько возрастает в восточном направлении, а в Восточно-Сибирском - в западном. Вследствие мелководности этих морей и их прибрежных зон развивающиеся здесь ветровые морские волны короткопериодные и крутые с максимальной высотой до 4 м . Подходя к берегу под острым углом, они создают большое разнообразие аккумулятивных форм. Среди берегов доминируют поднимающиеся, а наиболее широкое развитие получили выровненные аккумулятивные, дельтовые и термоабразионные разновидности.

Подводя некоторые итоги, можно сказать, что с учетом классификации О.К. Леонтьева и др. [1975] берега арктических морей России находятся в разной стадии их геоморфологического развития - юной, зрелой и дряхлой. Наиболее широко распространены низменные берега со слабо расчлененным рельефом приморских равнин, в геологическом строении которых в западном сегменте доминируют валунные суглинки, песчано-галечный и песчаный материал, а в восточном - аллювиальные, озерно-болотные и флювиогляциальные отложения, которые, как правило, многолетнемерзлые или многолетнеохлажденные, образующие криогенные берега (термоабразионные, термоденудационные, абразионно-солифлюкционные и др.), занимающие около 60 % протяженности береговой линии. При неотектоническом поднятии берегов следует ожидать возрастание роли поперечного перемещения донных наносов на подводном береговом склоне (ПБС) и снижения значения их вдольбереговых потоков, что приведет к размыву созданных последними береговых аккумулятивных форм. В условиях быстрого поднятия берега (более 1 мм/год) происходят формирование и рост пересыпей, примкнувших аккумулятивных террас, а при замедленном - образуются осушки в лагунах, расчленение последних косами и заболачивание, создаются условия для формирования узких пляжей и цокольных террас, подводных береговых валов и др.

Оценивая геоэкологический аспект состояния береговой зоны арктических морей России, можно сказать, что наиболее напряженными в экологическом отношении ее природными компонентами являются районы литодинамических и геохимических барьеров, к которым, прежде всего, относятся приустьевые участки и дельты рек. С литологической точки зрения экологическая напряженность ухудшается по мере уменьшения крупности механического состава осадков, распространенных в ее пределах. И она тем хуже, чем больше скорость осадконакопления, особенно тонкого материала - мелкого алеврита, пелита, глинистых частиц. Менее напряженными являются участки, приуроченные к положительным неотектоническим структурным формам, особенно если они ориентированы вдоль направления горизонтальных потоков вещества, а также участки ПБС с относительно крутыми уклонами (более 0,01) и приглубых берегов. Экологически благополучными являются участки абразии ПБС, зоны транзита осадочного вещества и районы с большими значениями энергии волнений и разного рода течений (Мезенский залив, Горло и Воронка Белого моря и др. Важным фактором переноса загрязняющих веществ являются припайные льды и в этом отношении экологически наиболее благополучным являются береговые зоны морей восточно-арктического сегмента, поскольку ледовая обстановка создает здесь большой потенциал к их самоочищению. Потенциальная экологическая напряженность коррелируется также с отрицательными неотектоническими структурными формами, обычно выраженными на земной поверхности негативными диаморфами, где происходит накопление адсорбентов в виде тонкодисперсных осадков (грунтов), аккумулирующих коэнанты (загрязнители). Меньшая неотектоническая активность предопределяет менее расчлененный рельеф и, следовательно, более широкие площади возможного накопления последних по сравнению с участками более расчлененного рельефа, где их локализация происходит в узких зонах относительно небольшой протяженности. С неотектоническими разломами земной коры часто связаны геопатогенные зоны, гидрохимические и гидрологические аномалии как лечебного, так и негативного характера. С ними ассоциируются очаги повышенной нестабильности в виде сейсмичности, блоковых и обвально-оползневых смещений, локализации вихревых геомагнитных токов и др.

В заключение отметим, что по имеющимся в настоящее время рекогносцировочным данным геоэкологический фон береговой зоны арктических морей России в целом благополучный. Однако ее некоторые конкретные районы, как урбанизированные, так и планируемые к антропогенному освоению, требуют специального изучения. Это особенно актуально в связи с ожидаемым ускорением повышения уровня Мирового океана.

Список литературы

1. Ионин А.С., Каплин П.А., Медведев В.С. Типы берегов и побережий Мирового океана, их классификация и вопросы районирования // Теоретические вопросы динамики морских берегов. М.: Наука, 1964. С. 19.

2. Леонтьев О.К., Никифоров Л.Г. Сафьянов Г.А. Геоморфология морских берегов. М.: МГУ 1975. 226 с.

3. Прибрежная зона моря: морфолитодинамика и геоэкология: XXI Международная береговая конференция. Калининград, КГУ, 2004. 289 с.

4. Сафьянов Г.А. Состояние геосистемы береговой зоны океана // Современные глобальные изменения природной среды. Т. 2. М .: Научный мир, 2006. С. 11-86.

5. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Содержание, объект и предмет экологической геологии // Программы «Университеты России». Геология. Кн. 2. М .: МГУ, 1998. С. 89-96.

6. Leont'ev I.О. Modelling erosion of sedimentary coasts in the Western Russian Arctic // Coastal Engineering. 2003. V. 47. P. 413-429.

Ссылка на статью:

Дунаев Н.Н., Пыхов Н.В. Геоэкология морской береговой зоны Арктических морей России (аналитический обзор). Материалы Международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Д.Г. Панова (8-11 июня 2009 г ., г. Ростов-на-Дону). Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2009, с. 110-113.