Июн 30 2001

В ТЕЧЕНИЕ БЛИЖАЙШИХ ДЕСЯТИЛЕТИЙ

Опубликовано в 01:52 в категории Экология Черного моря

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ БЕРЕГОВ ЧЕРНОГО МОРЯ

В ТЕЧЕНИЕ БЛИЖАЙШИХ ДЕСЯТИЛЕТИЙ

Ю.Д. Шуйский

Одесский национальный университет им. И.И. Мечникова, Украина

VALUATION OF SHORE CONDITIONS OF THE BLACK SEA

DURING NEAR DECADES IN XXI CENTURY

Y.D. Shuisky

National University I.I. Mechnikov, Odessa, Ukraine

Frontal part of the Black Sea coastal zone is environment of intensive and very quick transformation of marine waves of various genesis. At the same time the coastal zone undergo impact of the modern relative sea level rise, with average rates from 0.1 to 12.5 mm/year along different shore sites and in natural conditions. During last decades of XX century the basin climate is changing and synchronic the level is rising with strong acceleration. Interactions between the sea level rise and wave energy dissipation are leading to 5 basic consequences: stabilization of shores, adoption to the level rise, movement and vertical/horizontal deformations of shore accumulative forms, acceleration of abrasive processes and passive flooding of low shore land. The problem will be to include in different ecological and environmental projects.

Природная система Черного моря, как и других морей и Мирового океана в целом, является сложной. Сложность определяется разгрузкой разных видов энергии, инициирующих механизмы развития разных элементов системы, и действующих при этом потоков вещества. Соответственно, состояние структуры и механизмов развития у разных элементов системы Черного моря являются разными. Ни на один такой элемент системы моря не похожа береговая зона, которая представляет собой природную среду разгрузки механической энергии морских волн разных типов (в основном ветровых) и седиментационных потоков вещества. Эта

среда обладает чрезвычайно высокой концентрацией механической энергии, которая обычно подавляет импульсы и последствия их влияния у всех остальных видов энергии – световой, тепловой, химической, гравитационной и других. Высокая концентрация энергии приводит к исключительно высокой динамичности, подвижности разных элементов береговой зоны, но, прежде всего – рельефа и масс осадочного материала (наносов). Данная особенность ведет к двум основным последствиям: а)подходы к оценкам состояния, планирования и осуществления природопользования, к управлению береговой зоной коренным образом отличаются от тех, которые применяются на суше (даже вблизи моря) и в открытой части моря, с его водной толщей и дном; б) вторжение антропогенной деятельности (позитивной и негативной) соответственно очень быстро сказывается на состоянии береговой зоны и ее природных ресурсов. Этими последствиями охватываются все страны, которые омываются водами Черного моря.

Весьма показательно, что ни в Министерскую Декларацию о защите Черного моря, ни в Международную Программу управления и защиты природной среды Черного моря, ни в Черноморскую Экологическую программу, ни в Стратегический План действий по восстановлению и охране Черного моря никогда не был включен вопрос о современном состоянии и стратегии природопользования природной системы береговой зоны Черного моря. Рассмотрение приморской суши и прибрежной части моря не является аналогом рассмотрения береговой зоны, поскольку оно осуществляется совершенно с иных научных позиций и на основании иных принципов и стратегических положений. Береговую зону можно оценивать только на основании применения комплексного географического подхода, и только в этом случае возможна реальная оптимизация природопользования. В то же время, скажем, характеристика состояния водной толщи в море может быть представленной по гидрохимическим, гидробиологическим, санитарно-эпидемиологическим или иным показателям либо по отдельности, либо в совокупности, и этого достаточно для разработки мер по восстановлению и охране Черного моря.

В связи с изложенным выше, ряд природоохранных и природосберегающих задач оказался не включенным в Стратегический План действий. Из них важнейшим надо признать определение наиболее вероятных последствий влияния, которое оказывают современные изменения климата на береговую зону моря. Естественно, что такое влияние проявляется сквозь многочисленные промежуточные звенья, с учетом всех свойств природной среды береговой зоны, ее географического положения и особенностей антропогенной деятельности в этой среде. В современной географической литературе, в том числе и отраслевой, подчеркивается, что основными последствиями современных климатических изменений являются: а) четко выраженный рост средних глобальных (климатических) температур в приземном слое атмосферы; б) увеличение средних значений выпадающих атмосферных осадков; в) таяние материковых покровных и горных ледников и пополнение талыми водами Мирового океана. Такие последствия глобальных изменений исключают беспрепятственное устойчивое развитие природы и хозяйства.

Общие глобальные изменения климата в атмосфере и в океане характеризуются большой пестротой по отдельным регионам, существенными региональными и локальными отклонениями от среднего. Такая закономерность заставила нас провести отдельное региональное исследование по бассейну Черного моря, в частности, – также и вдоль берегов Украины. С глобальными тенденциями в этом регионе совпали: а) рост средних многолетних температур в приземном слое атмосферы; б) общее увеличение количества атмосферных осадков; в) результативный долговременный подъем уровня Черного моря, который нами классифицируется как относительный. Таким образом, современное поднятие уровня Черного моря оказалось синхронным с увеличением средних температур, как и над Мировым океаном в целом. Однако, как выяснилось, одновременная активизация таяния ледников (в первую очередь – Антарктических и Гренландских) и, как следствие, пополнение массой воды всего Мирового океана, прямого отношения к Черному (и Азовскому) морю не имеет. В данном регионе причины другие.

На протяжении почти всего ХХ века происходило усиление скоростей роста уровня Черного моря. Руководствуясь глобальной закономерностью, подавляющее большинство исследователей указывает, что в XXI столетии на Черном море данная тенденция еще более усилится, уровень станет повышаться с катастрофической скоростью: разнообразные сценарии показывают в 2100 г. итоговый подъем от +0,5 до +2,5 м над ординаром 1990 г. В этой связи упомянутые исследователи прогнозируют повсеместное катастрофическое пассивное затопление низких берегов и общее катастрофическое увеличение скоростей абразии коренных клифов и размыв аккумулятивных береговых форм рельефа. Последствия могут быть весьма серьезными на ряде береговых участков: относительный рост уровня может там превысить +3,5 м, а скорости абразии и размыва повысятся на порядок величины. Эти явления увязываются преимущественно с таянием ледников, положительным приращением балансовой разности в водном балансе и тепловым объемным расширением (снижением плотности) в верхнем динамическом слое водной толщи.

Для подтверждения или опровержения глобальных прогнозов для региона Черного моря пришлось исходить из нескольких отправных точек: – Черное море испытывает очень слабое влияние Мирового океана, а потому требует индивидуального исследования воздействия современных изменений климата на береговую зону; – водный баланс Черного моря не связан напрямую с влиянием таяния ледников; – анализ современных колебаний уровня должен выполняться с географических позиций, т.е. комплексно и системно; – оценка современных изменений природной системы Черного моря и их влияние на береговую зону не должно вестись в геологическом масштабе времени. С учетом этих исходных позиций, стало ясно, что изменение уровня моря совершенно недостаточно квалифицировать тектоническими колебаниями приморской суши или колебаниями массы воды в море, увязанными с влиянием ледников. Нами выделено и численно оценено 11 основных региональных причин, а алгебраическая сумма скоростей, вызванных этими причинами, характеризует относительный подъем уровня моря.

Скорости относительного роста уровня распределяются неравномерно вдоль берега, в соответствии с реакцией на этот рост различных физико-географических условий и структур на побережье и в открытом море. В общем, вдоль всего берега Украины в течение минувших 150 лет повсеместно ход уровня был подобен от участка к участку. В период 1850-1921 гг. доминировало усредненное общее относительное снижение уровня со средними скоростями от –0,5 до –3,5 мм/год на разных участках. Естественно, что для данного периода развивался соответствующий режим вертикальных тектонических движений блоков земной коры, режим процессов материкового подземного и поверхностного стока воды в море, процессов выпадения атмосферных осадков и испарения с поверхности моря и др.

С начала 20-х годов ХХ века, когда стала проявляться тенденция к активизации роста средних (климатических) температур приземного слоя атмосферы над Черным морем, относительное понижение уровня воды постепенно сменилось стабилизацией (до 1926 г.), а затем – и относительным повышением, как четко прослежено по данным многолетнего хода средних годовых значений уровня на береговых станциях "Варна", "Одесса", "Очаков", "Севастополь", "Поти", "Батуми", "Синоп". Например, на станции "Очаков" в 1874-1924 гг. средняя скорость опускания уровня была равной –1,29 мм/год. Но уже в 1925-1949 гг. уровень стал довольно сильно повышаться, а средняя скорость составила –2,47 мм/год. На станции "Одесса-порт" эти значения составили соответственно –1,65мм/год и +2,41 мм/год.

В общеглобальном масштабе вторая половина ХХ века характеризовалась общей активизацией скоростей повышения уровня, их ускорением. Эта закономерность нашла свое отражение и в региональном измерении Черного моря. Например, на станции "Одесса-порт" в 1950-1973гг. средняя скорость повышения была равной 4,01 мм/год (в 1,7 раза больше, чем в 1925-1949 гг.), а в 1974-2000 гг. – уже 7,23 мм/год, что в 3,4 раза больше по сравнению с периодом 1925-1949 гг. и в 4,5 раза больше – с периодом 1870-2000 гг. Аналогичные соотношения средних скоростей относительного роста уровня в течение тех же периодов прослежены и на других береговых станциях и постах Черного моря, хотя абсолютные скорости были иными, меньшими (чаще) или большими. Указанные наибольшие скорости надо оценивать как очень высокие в исторически сложившихся физико-географических условиях. Конечно, они на два порядка ниже, чем развились в конце ХХ века на Каспийском море, но все же способны в определенных условиях создать негативную ситуацию для морских берегов. Наши исследования показали, что катастрофичность подъема уровня так же имеет региональный характер: для каждого региона значения катастрофического повышения свои, индивидуальны. Для Украинских берегов Черного моря катастрофические последствия могут наступить при превышении скоростей от 13 до 24 мм/год на разных участках с разными физико-географическими условиями современного развития.

Если согласиться с тем, что в XXI веке тенденции указанного ускорения относительного роста уровня моря сохранятся, то представляется вполне логичным непрямолинейное продолжение этого тренда. Нами доказано, что закономерность описывается кривой полиномиального тренда 3-го порядка, что укладывается в средний и высокий глобальные сценарии изменения уровня Мирового океана в ближайшее столетие (до 2100 г. повышение соответственно на 1 м и 2 м выше ординара 1990 г.). Получается, что почти по всем полученным данным на станциях "Приморское", "Цареградское гирло", "Одесса-порт", "Очаков", "Черноморское", "Евпатория", "Феодосия", "Керчь" и другим, на рубежную отметку 2100 г. итоговая величина повышения уровня Черного моря может составить вероятнее всего от 0,9 до 2,5 м выше ординара 1990 г. Эти расчетные значения очень велики: они в 4,7-13,1 раз больше среднего глобального в Мировом океане в целом, а на Черном море с величины 1,5 м начинают превышаться те катастрофические скорости, которые определены для физико-географических условий этого моря.

Если указанный прогноз оправдается, то в 2100 г. на разных участках береговой зоны Черного моря, в соответствии с внутренней структурой и окружающими условиями каждого участка, можно будет ожидать развития пяти главных типов: 1 – берег несущественно реагирует на относительное повышение уровня, причем, даже с катастрофическими скоростями; 2 – берег подвергнется пассивному затоплению под влиянием повышения уровня; 3 – под влиянием роста уровня, море смещает аккумулятивные формы в сторону суши, без нанесения им существенного вреда; 4 – синхронно с относительным повышением уровня моря происходит адаптивная перестройка профиля подводного склона и берега, причем, в обычном, регулярном режиме и без вредных последствий; 5 – активизация оползневых процессов под влиянием подтопления подножья активного клифа абразионно-оползневого типа. Такие направления развития наиболее вероятны в случаях, при которых не будет вмешиваться влияние антропогенного фактора.

Географическое распределение перечисленных наиболее возможных последствий весьма сложно, но уже сейчас частично изучено. Большая часть закономерностей указанного распределения и определения количественных параметров каждого типа вдоль берега еще неизвестна, а потому требует тщательного исследования. Для того чтобы более ясно представить некоторые из последствий, укажем на особую опасность для берегов Одесского залива, где особенно вредное влияние может быть нанесено Одессе. Повышение уровня моря в районе порта и города Южный создаст подпор подземных вод, усилит влажность водоупорных горизонтов, снизит устойчивость береговых склонов, что повлечет за собой рост повторяемости оползней, а дополнительное влияние волнового фактора способно в несколько раз увеличить скорости абразии и безвозвратные потери береговой территории. Под угрозой активизации подвижек береговых склонов может оказаться Южный берег Крыма. Опасным может быть подпор вод в устьях рек, особенно в Украине – Днепра, Днестра, Дуная; возможно вторжение соленых вод в устья и негативное влияние не только на сложившуюся фауну и флору, но и на водозаборы для бытовых и промышленных нужд. Берега ряда лиманов на побережье Черного моря могут быть затоплены, в частности – у Днестровского, Будакского, Тилигульского, Березанского, Днепро-Бугского, Сасык (в Крыму), у лагуны Сиваш. Максимальное затопление может грозить берегу между Кинбурнским проливом и Бакальской косой: сложившиеся там физико-географические условия могут привести к площадям пассивного затопления от 0,09 до 3,90 км2/км на разных участках. Причем, при условии, что итоговый рост уровня в 2100 г. составит 0,5 м, средняя удельная площадь будет равной 0,60 км2/км, при подъеме на 1,0 м – уже 1,11км2/км, а при 2,0 м – даже 1,71 км2/км. Подобные определения следует выполнить и на остальных берегах Украины и других стран.

Приведенные предварительные и отрывочные данные показывают важность и актуальность данной темы. Уже первые результаты показывают серьезную угрозу со стороны современных изменений климата и соответствующих изменений всей природной системы Черного моря, которая может привести к катастрофическим повышениям уровня и соответствующим негативным последствиям. Эту тему нужно обязательно включить в Стратегический План действий по восстановлению и охране природы Черного моря для быстрой и серьезной разработки.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.