Байкалом управляют глобальные законы

Озеро Байкал, возраст которого 35–37 млн лет, переживало в своей истории масштабные изменения. Но даже на коротком отрезке времени, когда человек начал вести постоянные наблюдения за озером, Байкал демонстрировал как аномально высокую воду, так и крайне низкую. При этом существенных изменений в экосистеме озера не наблюдалось. Заместитель директора Института земной коры СО РАН профессор Кирилл Леви полагает, что наполняемость озера связана с изменениями переноса влаги воздушными массами, а атмосферные изменения провоцирует солнечная активность. «Вся беда заключается в том, что большинством природных процессов мы управлять не можем. Единственное, что мы можем, – предвидеть вероятность такого события и подсказать, как от него можно защититься», – говорит учёный.

Около 37 миллионов лет назад

Говоря о сегодняшней ситуации на Байкале, мы забываем, что наше существование на этом озере – это мизерный по времени отрезок по сравнению с временными масштабами жизни самого водоёма. И силы, управляющие его существованием, намного сложнее, чем любая человеческая техника. «Управление» жизнедеятельностью Байкала осуществляется по глобальным законам, человек не только не способен воздействовать на них, но и не в состоянии пока достаточно хорошо изучить. Однако попытки изучения есть.

– Существует ли единое мнение насчёт возраста Байкала?

– Есть две разные трактовки. Доктор геолого-минералогических наук Виктор Давыдович Мац считал, что байкальская впадина достаточно древняя. Он заявлял, что им была обнаружена на озере так называемая «палеогеновая кора выветривания», которая свидетельствовала, что возраст впадины заведомо больше 40 миллионов лет. Ко второй точке зрения больше склонялся доктор геолого-минералогических наук, академик Николай Алексеевич Логачёв, он считал, что Байкалу 35–37 миллионов лет, но озеро никак не древнее. В действительности случилось так, что пробуренные в 1993–1999 годы специалистами международного проекта «Байкал-бурение» (Baikal Drilling Project) скважины не ушли в древние возраста. Специалисты тогда посчитали, что добрались до слоёв возрастом около 3 миллионов лет. Поэтому более точный возраст Байкала ещё предстоит определить будущим поколениям учёных. А вот 3 миллиона лет – это характерная дата, когда впадина начала очень интенсивно прогибаться. Дело в том, что на ранних стадиях развития, в палеогене и миоцене, впадина почти не была выражена в рельефе, то есть её прогибание компенсировалось осадконакоплением. Поэтому на месте Байкала был пологий, волнистый рельеф, его даже можно назвать полуравнинным. И только в плиоцене, порядка 3–3,5 миллиона лет назад, впадина начала интенсивно прогибаться и стали появляться водные бассейны. Сама же байкальская впадина, по-видимому, начала закладываться достаточно давно, когда здесь под литосферой сформировалась так называемая «аномальная мантия». И начала потихонечку прогревать литосферу. Сама литосфера стала пластичной, а за счёт того, что существует вязкое трение между подошвой литосферы и поверхностью астеносферы, Забайкалье как бы начало «оттаскивать» от Сибирской платформы. Это момент, когда стала утончаться сама литосфера, в хрупкой земной коре стали активизироваться разрывы. Самые крупные разрывы проявились на ранней стадии, потому что закладывалась эта разломная тектоника на основе предшествовавшей древней докембрийской тектоники. 3,5 миллиона лет назад вдруг неожиданно стали быстро расти горные сооружения по берегам Байкала, и впадина начала проявляться действительно как впадина. Почему образовалось именно озеро? Денудационные процессы активно разрушают поверхность земной коры и формируют рыхлые осадочные комплексы, а иногда бывает так, что экзогенные процессы не поспевают за тектоническими движениями, в данном случае за прогибанием днища осадочного бассейна, нарушая тем самым изостатическое равновесие земной коры. Поэтому природа стремится восстановить равновесие, компенсируя недостаток рыхлого осадка водой. Чем интенсивнее идёт прогибание, тем больше воды скапливается в самой озёрной ванне. Считается, что до некоторого времени в байкальской впадине существовало несколько озёрных котловин. Судя по малакофауне (фауна моллюсков), которую находили в осадках, озёра были достаточно открытые. Шириной порядка 30–40 км, протяжённостью до 100 км. Именно в такой воде могла жить данная фауна. По всей видимости, тот Байкал, который мы сейчас видим, возник совсем недавно.

– Когда же?

– Есть мнение, что это верхний плейстоцен, около 125 тысяч лет назад, когда здесь было очень тепло. Но я считаю, что и это не совсем так, поскольку потом наступило Сар­танское оледенение, которое длилось примерно от 25 тысяч до 12 тысяч лет назад. Ледники сконцентрировали в себе большое количество воды. Ледники, лежавшие на Баргузинском хребте, на Хамар-Дабане и, по всей видимости, в Восточном Саяне, имели толщину 800–1000 м. В конечном итоге уровень озера понизился примерно на 360 м. Образовались сухопутные перемычки. Одна из них, вероятно, была на Академическом хребте, и он возвышался над уровнем озера. Вторая осадочная перемычка была между дельтами рек Бугульдейка и Селенга, там и сейчас узкое мелководное место. Потом ледники начали очень бурно таять. Причём таяние наблюдалось практически везде в Северном полушарии. Оно было настолько интенсивным, что произошло наполнение озёр и их выплёскивание на низменные территории. В какое-то время озёра были и в Верхне-Ангарской, Муйской, Чарской впадинах, в Тункинской долине. Позже в результате переполнения этих водных бассейнов они выплеснулись в более низменные территории, но не в Забайкалье, а в большей степени в Прибайкалье. Огромные территории были заплёснуты песком с водой. Потом вода спала, одновременно произошёл прорыв Ангары, вода устремилась в узкую горловину там, где сейчас находится Шаман-камень, разломная зона была промыта, и заложился фрагмент реки от истока Ангары до долины Иркута. Сейчас появляются новые сведения о происхождении Байкала, но эти исследования ведутся не очень активно.

«Виноваты северо-западные ветры»

Учёные достаточно много знают о происхождении Байкала, однако современное его состояние ставит не менее сложные научные вопросы. Период постоянных наблюдений за водным режимом Байкала – более 100 лет. Даже в этот период наблюдались аномально маловодные и многоводные годы. «Когда люди говорят фразу «Байкал обмелел», они не смекают некоторые вещи, – говорит Кирилл Леви. – Когда вода падает на несколько метров в реке, это одна ситуация, вызывающая опасения. А когда уровень Байкала опустился на 30–40 см при толщине водного слоя от 900 до 1,6 тысяч м – это для экосистемы озера как-то мало заметно, это всё равно что отнять от километра один сантиметр. Будет это заметно?»

– Однако есть мнение, что именно интенсивное использование озера может привести и к обмелению, и к нарушению экосистемы.

– Нужно понимать суть. Уровень Байкала – очень подвижная характеристика. Наполняется озеро за счёт большого стока воды с монгольской территории. Бассейн Байкала имеет очень узкий водосборный бассейн с северо-запада и очень большой со стороны Бурятии и Монголии. Конечно, северо-западные ветры приносят дожди, но основное наполнение озера идёт за счёт стока восточных рек, поскольку они ­охватывают большие территории, собирая в себе воду от атмосферных осадков, и сбрасывают в озеро. Но поскольку на северо-западе мало рек, основные на востоке, северо-западные ветры не могут существенно «подкармливать» Байкал. В Институте систем энергетики СО РАН работала аспирантка Ольга Марченко. Она подготовила диссертационную работу «Условия формирования и долговременные изменения экстремальной водности в бассейне реки Селенги». Эта работа достаточно толково объясняет условия формирования приточности в озеро Байкал.

Как отмечено в автореферате Ольги Марченко, условия формирования многоводных и маловодных периодов, характерных для большинства крупных рек и особенно рек-притоков водохранилищ ГЭС в Сибири, где маловодья могут длиться 10 и более лет, недостаточно изучены. Селенга поставляет в среднем около половины годового притока в озеро, поэтому формирование многоводных и маловодных периодов на этой реке существенно для Байкала. В свою очередь самое большое количество влаги на территорию бассейна Селенги приносят воздушные массы, приходящие с юго-востока. Самое малое – с севера, значительное, но не экстремальное – с запада и северо-запада. «Засушливый период последних 16 лет обусловлен снижением роли летнего Восточноазиатского муссона и усилением влияния западных переносов на формирование летних осадков в Монголии и южной части Восточной Сибири, – указывает Ольга Марченко в своём автореферате. – Главной причиной этих изменений является изменение положения фронтальной си­стемы, разделяющей воздушные массы умеренных широт и воздушные массы летнего Восточноазиатского муссона».

«Ольга Марченко пришла к выводу, что главное поступление влаги в Байкал идёт за счёт ветров, которые дуют со стороны Юго-восточной Азии, Тихого океана. Они приносят основные осадки, и в такие периоды в Забайкалье бывают мощные наводения. По историческим хроникам, уровень воды поднимался на аршин, чуть ли не на два аршина, – говорит Кирилл Леви. – Это достаточно много, так было в 1868 году. Но у самого уровня Байкала есть одна любопытная закономерность. Сначала уровень озера медленно-медленно растёт, а потом вдруг резко падаёт, после всё повторяется вновь. Самое интересное, что, когда заполнили Иркутское водохранилище и уровень Байкала поднялся, эта тенденция сохранилась. Скачок произошёл, но на фоне этого скачка продолжается всё тот же тренд – медленный подъём, спад. Поэтому ничего катастрофичного в сегодняшней ситуации я не вижу».  

– Однако сейчас пошли разговоры, что с бурятской стороны Байкала наблюдается осушение колодцев, что может свидетельствовать и о готовящемся землетрясении.

– Сведения с побережья Байкала о том, что в колодцах стала пропадать вода, стали поступать ещё в позапрошлом году. Мы с доктором гео­лого-минералогических наук Валерием Ружичем обратили внимание МЧС на это только потому, что иногда такие вещи бывают перед сильными землетрясениями. Однако мы уточняли, что это может быть и сезонный уход воды, не связанный с тектоникой. Но, слава богу, ничего не произошло. Всё восстановилось, как будто ничего и не было. Дело в том, что нельзя трактовать события, учитывая только поверхностные факты. В середине 1990-х годов мы уже сталкивались с тем, что возникали голоса: Иркутская ГЭС не держит уровень подпора – 28,5 м, а повышает его, и в результате этого в дельте Селенги уровень воды в по­двалах домов начал повышаться. Мы обследовали эти места. Дельта Селенги – место особое, там залегают слоистые осадки и очень широко развиты оползни. Когда формируется  оползень, с его тыловой стороны сначала появляется трещина, по ней туда подкачивается вода, и в итоге при благоприятных условиях большой фрагмент осадочной суши начинает сползать. По всей видимости, подобная история там и началась. К таким структурам относится залив Провал, где землетрясение только активизировало гигантский оползень, «живой» до настоящего времени. И таких структур в дельте реки Селенги много. Если вы посмотрите, Посольский сор, Истокский сор – у всех одна и та же конфигурация. И тут не ГЭС виновата, а погодно-климатические изменения.

– Но человеку всегда трудно представить, что здесь задействованы более серьёзные факторы, чем антропогенный.

– Тем не менее это так. Я решил сделать прогнозные модели, характеризующие вариации высоты стояния уровня Байкала в интервале с 1850 до 2050 года. А также модель, которая характеризует активацию экзогенных процессов в Прибайкалье в этот же период. Если вы посмотрите на модель, то увидите в числе прочих событий и то самое катастрофическое многоводье 1868 года на Байкале. Увидите, что периоды маловодья и многоводья повторяются, и когда число дней с ветрами восточных румбов в год высоко, в эти годы наблюдается увеличение и количества атмосферных осадков, и среднегодового притока в Байкал. Во второй прогнозной модели я показал, насколько связана активизация эндо- и экзогенных процессов (землетрясений, сообщений о наводнениях и селях и т.п.) в Прибайкалье с различными другими факторами, включая уровень Байкала, направления ветров, температуру, солнечную активность. И здесь, судя по историческим рядам, тоже имеется корреляция. В ЛИН СО РАН в своё время работал профессор Александр Никитич Афанасьев, гидролог по специальности, он и озвучил публично данные по стоянию озера с конца 1700-х годов, восстановленные по разным косвенным признакам. И с 1868-го, катастрофичного года, уровень воды в озере то поднимается, то падает, и ничего в этом страшного нет. А связано это всё с переносом воздушных масс.

«Природой мы управлять не можем»

Астроном, исследователь Солнца, доктор физико-математических наук Георгий Вячеславович Куклин в своё время указывал на такой факт: каждые 22 года на Земле меняются направления ветров, связано это с солнечным циклом Хейла, который обусловлен магнитной переполюсовкой Солнца. В этом году полюса Солнца поменялись, и на Земле начали преобладать ветры с арктических бассейнов. Вся эта система гидросферно-атмосферных событий и приводит к развитию природных ситуаций, которые сейчас кажутся человечеству чуть ли не «катастрофическими», а это обычный солнечный цикл. Возможно, атмосферные явления, сформировавшие период длительного маловодья на Байкале, – следствие этих глобальных изменений.

– Однако влияние Солнца – факт обсуждаемый, но не доказанный.

– Что касается атмосферных явлений – вполне доказанный. Есть книга, написанная Хенриком Свенсмарком и Найджелом Колдером, – «Леденящие звёзды. Новая теория глобальных изменений климата». Датчане считают, что космические лучи напрямую участвуют в преобразованиях климата и регулируют состояние облачного покрова планеты, увеличение плотности которого неминуемо ведёт к похолоданиям. Космические лучи, проникая в атмосферу Земли, взаимодействуют c молекулами воздуха. Явление это называется «air shower», лучи взаимодействуют с атомами атмосферных газов, появляются новые частицы – протоны, нейтроны, пионы, мюоны, фотоны, электроны и позитроны. А те, в свою очередь, приводят к ионизации атмосферных газов и выступают в качестве конденсаторов влаги, пара, причём в нижних слоях атмосферы, формируя нижний слой облачности, который и является поставщиком осадков. Есть 30-летние наблюдения этой зависимости по Москве и по станции в Оулу в Финляндии, они официально опубликованы. В этих работах показано: увеличение потока нейтронов приводит к увеличению плотности облачности. Как только поток нейтронов спадает, облачности становится меньше и наступают прохладные времена.

– Связаны ли колебания уровня Байкала с сейсмичностью?

– Этой проблемой в своё время занимались кандидат географических наук Борис Филиппович Лут и академик Григорий Иванович Галазий. У них даже была опубликована в начале двухтысячных годов статья о наведённой сейсмичности за счёт колебания уровня озера Байкал. Такую же задачку мы решали для Братского водохранилища буквально несколько лет назад. Вы­яснилось, что основная сейсмичность в Братске не является сейсмичностью как таковой. Это промышленные взрывы, которые дают землетрясения определённых энергетических классов. Уровень этой, будем её называть техногенной, сейсмичности, стабилен. За всё существование Братской ГЭС мы насчитали пять или шесть сильных событий, которые, по всей видимости, являются теми самыми наведёнными землетрясениями, возникающими за счёт такого ритмичного повышения и понижения уровня бассейна. Можно, конечно, утверждать, что как только падает уровень воды на ГЭС, так следом идёт сейсмособытие – если бы всё было так просто, неужели бы мы не догадались, как с этим бороться? Это очень сложно, и в Байкале – ещё сложнее. Разделить события очень непросто. Прежде всего, высока сейс­мичность в самом озере, и отсеять какие-то ненужные события мы не можем: озеро, грубо говоря, всё «трещит». Конечно же, колебания озера вносят какой-то вклад в сейсмичность, но вычленить его как самостоятельный сигнал мы не можем. Просто нет технологий, которые позволили бы это сделать. Вся беда заключается в том, что большинством процессов мы не управляем. Природой мы управлять не можем. Единственное, что мы можем, – предвидеть возможность такого события и подсказать, как от него можно защититься. И всё, это предел наших возможностей.

Биографическая справка

Кирилл Леви родился в 1947 году в Москве. Окончил Иркутский геолого-разведочный техникум.

В 1974 – Иркутский госуниверситет (специальность – геоморфолог), после чего пришёл в Институт земной коры СО РАН, где работает уже 31 год. В 1981 году защитил кандидатскую диссертацию, в 1991 – докторскую.

Доктор геолого-минералогических наук, профессор, член-корреспондент Российской академии естественных наук. Преподаёт в ИрГТУ и ИГУ. Заместитель директора ИЗК СО РАН.

Специалист в области кайнозойской, современной и сейсмической геодинамики литосферы континентов и неотектоники. Автор и соавтор более 170 научных работ. Являлся разработчиком научно-технических программ «Сейсмобезопасность Сибири», «Сейсмобезопасность Иркутской области», «Подтопление промышленно-урбанизированных территорий Иркутской области». Сфера интересов – история Сибири, составление хронологии аномальных процессов как на сибирской территории, так и в мире для целей среднесрочного прогноза неблагоприятных природных ситуаций.

Женат, три дочери.

 

Автор: Юлия СЕРГЕЕВА

 

- - - - - - - - - - - - - - 

 

Источник: "Восточно-Сибирская правда", №26760 от 11 февраля 2015 г.

http://www.vsp.ru/ecology/2015/02/11/551234