ДАТИРОВКА БЕРЕГОВЫХ ВАЛОВ КАК ФАКТОР ОРГАНИЗАЦИИ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИОЗЁРНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

В Челябинской области располагается более 3000 озер, и ее территория негласно зовется «озерным краем», наряду с Республикой Карелией. Водоемы данного типа играют огромную роль в хозяйстве области. Это обусловливает острую необходимость организации рационального природопользования на озерах Челябинской области, их побережьях и водосборах, что невозможно без учета особенностей эволюции водоемов. Недавно прошёл первый пик многоводного периода, характеризовавшийся подтоплением баз отдыха, детских и спортивных лагерей, садовых участков и коттеджных посёлков, построенных в период маловодья.

Наблюдающаяся в Челябинской области активизация застройки прибрежных территорий может вновь актуализировать проблему подтопления. Исследования по теме проводились научно-исследовательской лабораторией комплексного изучения природы Лимнолого — Экологического Центра ГОУ ВПО «ЧГПУ» на озерах восточного склона Южного Урала и Зауралья в пределах Челябинской области.

Цель данной работы — выявить роль датировки береговых валов в организации рационального приозёрного природопользования.

Учет расположения наиболее высоких береговых валов и периодичности естественных колебаний уровня озер — лимитирующий фактор освоения приозерных территорий восточного склона Южного Урала и Зауралья.

Исследования по теме проводились лабораторией эколого-лимнологических исследований Лимнолого — Экологического Центра ГОУ ВПО «ЧГПУ» на озерах восточного склона Южного Урала и Зауралья в пределах Челябинской области.

Вышеизложенная обстановка говорит о необходимости установления датировки погребенных озерных береговых валов, выявления пределов крайних значений естественных колебаний уровня исследуемых водоемов, для чего важно определить причины колебаний, их периодичность, а также возможность и необходимость регулирования уровня озер.

Главная цель данной работы — установление датировки погребенных береговых валов оз. Еловое по литолого-геоморфологическим особенностям строения его берегов. Изучение побережий оз. Елового является звеном в системе исследования озер восточного склона Южного Урала и Зауралья для формирования методики выявления зон естественного затопления и определения характера прибрежного природопользования. Исходя из поставленной цели, были поставлены следующие задачи:

1)  Изучить материалы предыдущих исследований по данной теме;

2)  Выявить закономерности динамики формирования берегов Южного Урала;

3)  Разработать рекомендации по рациональному природопользованию на берегах изучаемых озёр.

Практическая значимость данной работы заключается в учёте периодичности естественных колебаний уровня озер — важный и, до определенной степени, лимитирующий фактор освоения приозерных территорий восточного склона Южного Урала и Зауралья.

В результате многолетних полевых исследований установлено, что индикаторами палеогеографических процессов для озер восточного склона Южного Урала и Зауралья, наряду с вещественным составом донных отложений (Андреева, 1963, 1973; Давыдова, 1976; Хомутова, 1978, 1995; Субетто, 1996; Дерягин, 1999), являются литолого-геоморфологические особенности береговых комплексов водоемов. Обобщая результаты предыдущих экспедиций, можно отметить следующие особенности. Колебания уровней водоемов отражаются в геоморфологическом строении их побережий, в пределах которых нами выделены структуры низшего порядка — зоны активного берега (ЗАБ) — береговой комплекс, включающий в себя прибрежную отмель, приозерную террасу, береговой вал, береговой откос.

Рисунок.1. Геолого-геоморфологический разрез участка побережья оз. Тургояк с точками отбора проб на радиоуглеродный анализ

Исследования, проведенные специалистами и студентами — сотрудниками лаборатории ЛЭЦ ЧГПУ позволили сделать вывод о том, что озерные береговые литолого-геоморфологические структуры формируются при тесном и непрерывном взаимодействии работы льда и абразионно-аккумулятивных процессов.

В разрезе были взяты пробы угля на радиоуглеродный анализ, который осуществил профессор Х.А. Арсланов. Радиоуглеродный возраст отобранных проб составил около 1190 (ЛУ-6242) и 2160 лет (ЛУ-6243), что соответствует периоду от конца суббореала (SB) до начала субатлантики (SA) голоцена. Однако дальнейшие исследования показали, что отобранный уголь, скорее всего, является продуктом неполного сгорания корней сосны, внедрившихся в исследуемые структуры намного позже их образования. Поэтому в современных исследованиях больше внимание уделяется погребённым почвам. В архиве ЛЭЦ ЧГПУ хранится интерпретация результатов шурфования побережья оз. Еловое (рис. 2).

Рисунок. 2. Литолого-геоморфологический разрез прибрежной зоны оз. Еловое

Условные обозначения (цифровые обозначения в тексте) (Дерягин, Диянова, 2009)

В АТ₁ (нижнеатлантическое) время голоцена откладывался желто-серый суглинок, сформировавший мощный погребенный береговой вал. Вершина его была разрушена абразионными или экзарационными процессами, как и вершина скрытого в нем вала из ярко-рыжего песка с включениями обломков коренных горных пород. Следовательно, в АТ₁ имел место отрезок времени, характеризующийся понижением влажности воздуха, быстро сменившимся еще более значительным увеличением влажности. Возможно, это граница перехода от АТ₁ к АТ₂(среднеатлантический).

Время АТ₃ (верхнеатлантический) — плавный переход к постепенному снижению увлажнения исследуемой территории — в литолого-геоморфологическом разрезе представлен погребенным береговым валом из светлой почвы с обильной примесью песка. (Диянова, 2010).

История развития оз. Елового в SB в общих чертах аналогична развитию водоема в АТ. Разница — в меньшей мощности слоев тех же фракций SB века, свидетельствующих об увеличении, а затем о медленном понижении влажности. Причина меньшей мощности слоев – более низкий, по сравнению с АТ, уровень воды в SB. По предположениям студентов и сотрудников Лимнолого — Экологического центра ЧГПУ, исследующих данный водоём, маркером SB₁ времени является рассыпчатый мелкозернистый песок с признаками оглеения, перекрытый слойками рыжего песка. SB₂ отмечен желто-серым суглинком, сформировавшим береговой вал. В SB₃ на побережье оз. Елового формировалась светлая почва с обильной примесью песка. Это своеобразный переходный этап к SA веку голоцена. Данной фракцией также сформирован береговой вал, нарушенный льдом, принесшим обломки коренных горных пород.

В современный нам SA (субатлантический) век голоцена имело место чередование периодов повышения и уменьшения водности. Возможно, это характеризует переходный этап в развитии озера к начавшемуся около 15 лет назад очередному естественному устойчивому повышению уровня озера. В начале SA века (SA₁) сформировался слой желто-серого суглинка, откладывавшегося в период повышения влажности. Время SA₂ характеризуется дальнейшего увеличения уровня водности и представлено в литолого-геоморфологическом разрезе мелкозернистым песком с признаками оглеения. Маркером SA₃ явилось чередование слоев белого среднезернистого и желтого песка, в которые местами вклинивается слой современной почвы. (Дерягин, Диянова, 2009).

Для получения данных по береговому рельефу озера Еловое студентами и сотрудниками Лимнолого — Экологического центра ЧГПУ, а также, предыдущими исследователями, применялись методы анализа литолого-геоморфологического разреза побережья, которые в дальнейшем были сопоставлены с данными палинологического анализа донных отложений озера Б. Кисегач (Davidova, 1978), являющийся аналогом исследуемого водоёма.

Многолетние полевые исследования позволяют говорить о том, что погребенные элементы берегового рельефа озер служат маркерами конкретных рубежей в развитии озер и, наряду с современными, могут служить индикаторами колебаний уровня воды в озерах. Студентами и сотрудниками Лимнолого-Экологического центра ЧГПУ в ходе летних экспедиций были проведены исследования на приозёрных побережьях озера Тургояк. В литолого-геоморфологическом разрезе прибрежной зоны озера Тургояк были обнаружены остатки углей, по которым, впоследствии, был проведён радиоуглеродный анализ. На оз. Еловом же следов углей обнаружено не было, но, при вскрытии побережья Елового, была обнаружена светлая почва с обильной примесью песка.

Радиоуглеродный анализ погребенных углей озера Тургояк показал, что эта пожароопасная обстановка началась около 2000 лет назад, длилась 950 — 1000 лет и завершилась в начале второй половины SA, не более 1000 лет назад.

Приведенный выше анализ изменения уровня оз. Еловое, как и других озер восточного склона Южного Урала, позволяет утверждать, что наиболее высокие береговые валы соответствуют максимально высокому уровню зеркала водоемов, которые не будут превышены при текущем подъеме вод.

Использование метода литолого-геоморфологического анализа эволюции берегов озер позволит сократить расходы на составление прогнозов развития озер и, вместе с методами, основанными на анализе вещественного состава донных отложений, может способствовать предотвращению геоэкологических проблем, характерных для озерных побережий восточного склона Южного Урала и Зауралья в настоящее время (при высоких уровнях стояния вод) и в будущем (при его естественном спаде).

Таким образом, в результате проделанной работы выявлено следующее. Озерные береговые геоморфологические структуры формируются при тесном и непрерывном взаимодействии весенней работы озерного льда и летне-осенних абразионно-аккумулятивных процессов. По мнению студентов и сотрудников Лимнолого — Экологического центра ЧГПУ, выявленные маркеры позволяют уверенно выделять не только расположенные на поверхности, но и погребенные структуры береговой зоны, а определение границы размещения хозяйственных объектов на побережьях изучаемых водоемов путем учета литолого-геоморфологических особенностей озерной береговой линии позволит предотвратить наблюдаемые сейчас такие нежелательные социально-экономические последствия подъема воды, как затопление жилищного фонда и новых баз отдыха, огородов и садовых участков, размыв прибрежных дорог, путепроводов.

Вышеизложенный материал выявляет определенный круг неясностей, связанных с установлением датировки погребенных береговых валов на берегах озерных геосистем восточного склона Южного Урала и подтверждает необходимость детальных геоморфологических исследований для выявления достоверных реконструкций образования береговых валов.

Использование метода литолого-геоморфологического анализа эволюции берегов озер позволит зонировать природопользование на побережьях озёр, ограничить капитальное строительство на берегах и предотвратить геоэкологические проблемы озёрных территорий Южного Урала и Зауралья.

Автор выражает благодарность студентам и сотрудникам Лимнолого — Экологического центра ЧГПУ во главе с руководителем Дерягиным В.В. за помощь в проведении полевых исследований.

Список литературы:
1.    Андреева М.А. Озера Среднего и Южного Урала / М.А. Андреева. — Челябинск, 1973. — 270 с.
2.    Дерягин В.В. Озерные геосистемы Южного Урала в условиях техногенного воздействия / В.В. Дерягин — автореф.дисс…канд. геогр. наук — Пермь, 1999 г.
3.    Диянова О.П. Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук Формирование озерных берегов Южного Уралаво второй половине голоцена, 2010.
4.    Захаров С.Г. Озеро Еловое, Челябинск, 2002, — С. 17—18.
5.    Квасов Д.Д. Общие закономерности возникновения и развития озер / Д.Д. Квасов, Н.Н. Давыдова, В.А. Румянцев. — Методы изучения истории озер. — Ленинград, Наука, 1986.
6.    Хомутова В.И. Южный Урал. Озеро Увильды / В.И. Хомутова, М.А. Андреева, Н.Н. Давыдова, И.Ю. Неустроева, В.Ю. Радаева, Д.А. Субетто // История озер Севера Азии. — Санкт-Петербург: Наука, 1995. — с. 22—40.
7.    Davidova N. Bottom sediments of Big Kisegach Lake and its paleolimnology / N. Davidova, V. Drabkova, L. Yakovleva, V. Khomutova, L. Sergeeva // Pol., Asch. Hydrobiol., 1978. V. 25. № 1/2, — Р. 95—97.