КОМПЛЕКСНЫЙ МОНИТОРИНГ БОЛЬШОГО ВАСЮГАНСКОГО БОЛОТА:
ИССЛЕДОВАНИЯ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ И ПРОЦЕССОВ РАЗВИТИЯ
ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ

Координатор: член-корр. РАН Кабанов М. В.

Исполнители: ИОМ, ИВЭП, ИЛ, ИОА, ИХН, ИПА, ИГНГ, НИОХ, ОИГ, ИЦиГ, ИСиЭЖ, ИАиЭ, ИВМиМГ, ИВТ СО РАН, ТГУ, ТПУ, СФТИ, СибНИИ торфа СО РАСХН, НИИКиФМЗ


Выявлены климатические особенности территории Большого Васюганского болота (БВБ). Получены количественные оценки охлаждающего эффекта БВБ в летний период (до 1 ° С) и отепляющего эффекта в зимний период (до 2 ° С) на различных высотах (рис. 1), а также построены метеокарты, отражающие их пространственную неоднородность (рис. 2).

Рис. 1. Профили разностей осредненных по территории среднемесячных температур над болотом (Тб, С) и над прилегающей территорией (Тт, С).

Fig. 1. Profiles of differences between monthly mean temperatures (averaged over area) above the marsh (Тб, С) and adjacent territories (Тт, С).

Рис. 2. Распределение отклонений среднемесячной температуры от среднеширотных значений над БВБ в июле. Точками обозначены метеостанции.

Fig. 2. Distribution of deviations of monthly mean temperatures from latitudinal mean values over Vast Vasyugan Marsh. Points denote weather stations.

Получены оценки (по данным измерений потоков СО2 ряда биогеоценозов) элементов углеродного баланса. Преобладание стока углерода (125 г С/м2) над его эмиссией (68 г С/м2) свидетельствует о прогрессивной стадии развития БВБ. Предварительные оценки водного баланса показали для отдельных участков БВБ неожиданно малую долю стока (около четверти), что стимулирует расширение масштабов исследований.

Для взаимодействующих течений подземных и поверхностных вод на заболоченных территориях разработана математическая модель, позволившая оценить периодический режим взаимодействия (5—10 лет), чувствительность взаимодействия к малым изменениям водного стока и влияние особенностей рельефа на сток.



Заложены ключевые и ландшафтно-экологические профили (рис. 3). Уточнена ландшафтная структура (выделено 12 типов), выявлена максимальная мощность торфяной залежи в 11 м. Полученные датировки возраста торфяных залежей показали, что формирование генетических центров болота началось 10 тыс. лет назад, а единая болотная система в современном виде сформировалась 2 тыс. лет назад. Оценена скорость накопления торфа от 0,2 до 1,8 мм/год на разных этапах голоцена. Установлено, что неоднородности литохимического состава заболоченных почв и пород предопределили разнообразие растительного покрова и типов торфов на территории БВБ. На основе геохимических исследований осадков, микроэлементов в торфе, а также процессов литообразования, формирования и реорганизации гумусовых горизонтов выделен особый мезотрофно-гумусово-глеевый механизм заболачивания, названный васюганским. Установлено, что в зависимости от глубины залегания торфов степень разложения для травяных групп торфов составляет 45—65 %, для моховых — 5—10 %, а содержание гуминовых кислот — 9—60 мас.%. В составе ароматических углеводородов идентифицированы хризены в количестве от 0,01 до 0,37 % по отношению к липидам. Адсорбционная способность васюганских торфов составляет для нефти с водных поверхностей 3—4 г на 1 г торфа, для паров бензина из воздушной среды — 2 мг на 1 г торфа, для паров дизельного топлива — 6 мг на 1 г торфа. Подтверждена высокая способность торфа к самоочистке и его устойчивость к воздействию нефтезагрязнений.

Рис. 3. Профили торфяных залежей Большого Васюганского болота: а - Западный Васюган, ключевой участок Малая Ича, б - Восточный Васюган, ключевой участок Узас.
1 - торф, 2 - вода, 3 - минеральное основание, 4 - номера и расположение скважин.

Fig. 3. Profiles of peat deposits on Vast Vasyugan Marsh: а - is West Vasyugan, key section Malaya Icha;б - is East Vasyugan, key section Uzas.
1 - peat, 2 - water, 3 - mineral bed, 4 - numbers and location of wells.

Проведено природоохранное и эколого-хозяйственное районирование территории БВБ. На основании зонирования территории построена схема (рис. 4) и обосновано выделение площади под межрегиональный заказник федерального значения.

Рис. 4. Схема природоохранного и эколого-хозяйственного районирования территории БВБ.

Fig. 4. Schematic model of environmental and ecologo-economic zoning of Vast Vasyugan Marsh territory.

Разработана методология и модульная структура геоинформационного моделирования природно-климатических систем, реализованная в виде группы базовых сайтов. Создана геоинформационно-моделирующая система БВБ, обеспечивающая пространственную, временную и геофизическую привязку разнородных данных и анализ реального состояния природных систем. Разработаны и реализованы на опорных участках БВБ алгоритмы векторизации космических снимков для классификации и районирования лесоболотной территории. Развитие средств геоинформационного обеспечения мониторинга БВБ ведет к созданию научного Web-портала как блочной и распределенной информационно-моделирующей системы. Результаты сопряженного анализа эволюции БВБ за 10 тысячелетий и культурно-исторического развития социума (по археологическим памятникам самобытных культур) отражают связь эволюции природно-климатической системы и общества.

По итогам исследований можно утверждать, что природно-климатическая система БВБ имеет региональные особенности, выявленные на количественном уровне по температурному режиму, грозовой активности, гидрологическому балансу, по ландшафтному и биохимическому разнообразию, и в своем развитии БВБ вышло за последние столетия на стадию олиготрофизации, но остается на этапе активного болотообразования.

Список основных публикаций

  1. Лисс О. Л., Абрамова Л. И., Инишева Л. И. и др. Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение/ Под ред. В. Б. Куваева. Тула: Гриф и Ко, 2001. 584 с.
  2. Данченко А. М., Задде Г. О., Земцов А. А., Инишева Л. И., и др. Кадастр возможностей/ Под ред. Б. В. Лукутина. Томск: Изд-во НТЛ, 2002. 280 с.
  3. Большое Васюганское болото. Современное состояние и процессы развития/ Под ред. М. В. Кабанова. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2002. 231 с.
  4. Krylova A. I., Krupchatnikoff V. N. Zinovieva I. V. Modelling of methane emission from bog ecosystems// Bull. NCC. Ser. Num. Mod. Atmosphere, Ocean and Environment Studies.2001. Iss. 7. Р. 17—26.
  5. Инишева Л. И., Инишев Н. Г. Элементы водного баланса и гидрохимическая характеристика олиготрофных болот южно-таежной подзоны Западной Сибири// Водные ресурсы. 2001. Т. 28, № 4. С. 410—417.
  6. Инишева Л. И., Головацкая Е. А. Элементы углеродного баланса олиготрофных болот отрогов Васюганского болота// Экология. 2002. № 4. С. 261—266.
  7. Перегон А. М., Васильев С. В. Распространение зональных почвенно-растительных комплексов на границе подтаежной и южно-таежной подзон Западной Сибири// Сибирский экологический журнал. 2002. № 3. С. 279—284.
  8. Крутиков В. А., Полищук Ю. М. Геоинформационное обеспечение мониторинга окружающей среды и климата// Оптика атмосферы и океана. 2002. Т. 15, № 1. С. 12—20.
  9. Glagolev M., Inisheva L., Lebedev V., Naumov A., Dement’eva T., Golovatskaja E., Erohin V., Shnyrev N., Nozhevnikova A. The Emission of CO2 and CH4 in Geochemically Similar Oligotrophic Landscapes of West Siberia// Proceeding of the ninth symposium on the joint Siberian permafrost studies between Japan and Russia in 2000. Japan, Sapporo, 2001. P. 112—120.

  Оглавление Далее