Большое видится в микроскоп
Студенческий пруд, где находится база клуба зимнего плавания «Кристалл», в последние годы сильно обмелел. Однако моржам, вероятнее всего, не придется искать себе новое место, считает доктор биологических наук Станислав Арефьев.
Нужно всего лишь подождать несколько лет, и водоем вернется в нормальное состояние за счет наполнения грунтовых вод.
Арефьев заведует сектором биоразнообразия и динамики природных комплексов в Институте проблем освоения Севера, а в свободное от науки время занимается моржеванием.
— Снижение уровня воды отмечено мною не только на Студенческом пруду, — говорит он. — Взять, к примеру, озеро Сундукуль в 25 километрах от города.
В марте на национальной научно-практической конференции, посвященной проблемам водных ресурсов, Станислав Павлович читал доклад о дендрохронологической реконструкции уровня озера Сундукуль.
Дендрохронология позволяет по годичным кольцам деревьев, растущих на берегу водоема, судить об уровне воды в разные годы.
— В ходе исследований выявлено три основных многолетних природных цикла, которые управляют уровнем воды в озере Сундукуль -и, по всей видимости, большинством озер Тюменского района.
Сундукуль заинтересовал ученых не абстрактно — там собираются наладить промышленную добычу сапропеля как источника биологически активных и целительных веществ. Для устройства сапропелевого промысла и были отобраны буровые образцы из деревьев.
Как геологический керн, только из дерева. Дендрохронологический керн. И Станислав Павлович показывает мне длинные тонкие деревянные палочки.
— Основной параметр — это ширина колец. Крупные кольца состоят из двух слоев. Дерево начинает расти с такой светлой, белой древесины. С мая до середины лета. А до сентября образуется темная древесина. Светлая часть кольца отвечает за функцию проведения воды — широкие сосуды, по которым вода перемещается от корней дерева к кроне. А темная -утолщенная стенка сосуда, а сам просвет сосуда очень маленький. Например, этот керн от 1885 до 2021 года, видите?
— Это какое дерево?
— Сосна — самая ходовая древесная порода у дендрохронологов. Старой сосны на Сундукуле нет, но есть достаточно старые березы и липы. Главное — точно датировать каждое кольцо. Eсть еще такой феномен, как выпадающие кольца. Когда условия роста в какой-то год по тем или иным причинам плохие, то кольцо может не образоваться. А в другой год, допустим, условия неплохие, но посередине лета случилась засуха — и образовалось ложное кольцо. В середине кольца — зона темной древесины, а потом опять дожди пошли -и опять зона светлой.
В исследовании я выявил три природных цикла, которые влияют на прирост деревьев у берегов озера, а соответственно, и на изменение уровня воды.
На самом деле циклов очень много, но эти здесь ключевые. Во-первых, это известный солнечный цикл Швабе-Вольфа (наиболее известный 11-летний цикл солнечной активности), он сейчас составляет 10,4 года.
Во-вторых, это лунный деклинационный прилив с периодом в 18,6 года. Определяется он взаимным расположением Солнца и наклонной орбиты Луны по отношению к Земле. Под действием Солнца происходят приливы и отливы как морей, так и подземных вод. Тех самых вод, от которых питаются наши озера, они тоже подвержены приливам и отливам.
Сейчас идет отлив, мы видим, что прилив был в 2012-2015 годах. В этом году уровень вод у нас тоже очень низкий.
В-третьих, следующий значимый цикл — большой солнечный 80-летний цикл, цикл солнечной активности.
Почему у нас в Тюменской области в 2021 году был такой аномальный минимум уровня воды? Потому что все эти три цикла оказались на минимуме. И это, конечно, отразилось на состоянии прибрежных деревьев.
Аналогичный минимум был в начале 1930-х годов: на юге Западной Сибири то были очень маловодные «саранчовые» годы, засуха и неурожай.
Наложение этих же циклов показывает, что максимум воды был в конце 70-х годов: в 1979 году было крупнейшее наводнение в Тюмени.
В период высокой воды деревья растут лучше, в том числе и сундукульская береза. Но на почти любом другом озере мы увидели бы ту же картину.
Этот метод позволяет объяснить на 80-90 процентов динамику изменения уровня воды за последние 90 лет.
— Мы недавно искали Ярославский пруд, который настолько обмелел, что совершенно исчез и вычеркнут из числа городских водоемов.
— Такой пруд не один. Вот, например, на Войновке были водоемы в начале 2000-х годов, а сейчас от них ничего не осталось. Где та необратимая стадия? Это зависит от величины водоема. Eсли он полностью пересох, то в грунтах происходит формирование почвенных горизонтов, которые перекрывают выход грунтовых вод наружу. Навсегда? Да, может быть и такое.
А если все-таки водоем достаточно большой, чтобы что-то осталось, как Студенческий пруд, к примеру, то режим водоема в этих грунтах сохраняется, и при наступлении благоприятных циклических условий водоем снова начинает пополняться.
И для озер нашей лесостепной и подтаежной зоны, к которой мы относимся, это вообще очень характерно.
***
фото: Станислав Арефьев;Буровой образец под микроскопом.