Опасные природные явления как геоэкологический фактор

Экологическая сущность опасных природных явлений (ОПЯ) обычно связана с уничтожением или значительным повреждением ес­тественных ландшафтов, включая живые организмы. Восстанавлива­ющиеся природные комплексы приобретают иные черты, а в освоен­ных регионах человек стремится видоизменить ландшафты, приспо­собить их или защитить от ОПЯ.

Необходимо заметить, что ОПЯ в общем представляют собой один из нюансов естественного развития нашей планеты. Харак­тер своеобразных катастроф, или стихийных бедствий, они стали носить с появлением человечества и усложнением его трудовой де­ятельности — именно с этого времени следует считать их в полной мере экологическими. Катастрофическими надо называть те про­цессы, которые происходят в несколько раз интенсивнее анало­гичных природных и обычно проявляются внезапно, охватывая сравнительно малые отрезки времени. Но в эти периоды осущест­вляется огромная работа, которая и вызывает экологические ситу­ации и бедствия. Понимая, что последние оцениваются, как прави­ло, с точки зрения ущерба для людей, ЮНЕСКО предлагает бед­ствиями считать ОПЯ, приводящие к гибели или угрозе для жизни от 1 тыс. до 1 млн. человек, а катастрофами — более 1 млн. человек. Таким образом, оценку ОПЯ предлагается производить через сте­пени риска для жизнедеятельности людей и отчасти причиняемого им ущерба.

В принципе любая часть земной поверхности испытывает действие природных, природно-антропогенных и техногенных процессов, мо­гущих привести к бедствиям, т. е. живущие здесь люди подвергаются риску. Последний нередко предопределен развитием природных сис­тем, т. е. к нему можно в какой-то степени подготовиться, хотя и не все можно предусмотреть. Это относится к зонам затоплений, обла­стям воздействия лавин, селей и других известных процессов. Однако сравнительно недавно было обращено внимание на географическую предопределенность многих ОПЯ, причины которых, а значит, и эко­логические последствия связываются с глубинными процессами Зем­ли, недоступными для непосредственных наблюдений, а потому и не могущими служить основанием для упреждающих защитных мероп­риятий. Прежде всего, это касается современных движений земной ко­ры и ее поверхности и вызванных ими разрушительных явлений.

Так, в феврале 1911 г. возникло известное Сарезское озеро на Па­мире. Оно образовалось в результате подпруды р. Мургаб после того, как со склона на днище долины практически мгновенно сместился гигантский оползень-обвал объемом примерно 2,2 км³. Обрушившая­ся каменная масса была переброшена на расстояние более 5 км, на­клон поверхности ниши отрыва достигал 35°, а склон был захвачен оползнем-обвалом на глубину до 0,5 км. Накрыв территорию в 17 км², эта масса пород погребла кишл. Усой, из-за чего получила название Усойского завала. Подсчеты разных исследователей показали, что масса завала могла быть от 6 до 10 млрд. т и что при смещении по вертикали на 0,5—0,7 км она давала энергию 2,1 • 10²³—6,0 • 10²³ эрг (1 эрг= 10-⁷ Дж).

Во время завала произошло 9-балльное землетрясение, энергия которого определена в 4,3•10²³ эрг. Естественно предположить, что именно оно вызвало смещение горных пород. Но еще первые серьез­ные исследователи, обратив внимание на значительность энергии за­вала, высказали мнение, что землетрясение может быть результатом завала, а не его причиной. И хотя сейчас сейсмологи отдают пред­почтение эндогенной природе, пренебрегать экзогенно возникающей энергией нельзя. Ее возможная роль изучается вновь в связи с ин­тенсивным хозяйственным освоением территорий, подверженных ОПЯ.

В этой проблеме одновременно важны две стороны: 1) степень риска трудовой деятельности в таких регионах с их естественным ха­рактером развития земной коры и ее поверхности; 2) особенности ожидаемых изменений природы в целом и ее отдельных процессов при антропогенизации среды и создании природно-территориальных комплексов. Проблема возникла давно, новые аспекты взаимодейст­вий выявлены сравнительно недавно. В частности, инструментально доказанные следствия техногенных нагрузок на ландшафты известны с середины XX в. в связи с планомерными стационарными наблюде­ниями за поведением земной поверхности и получением данных за достаточно длительные сроки. Последние необходимы, чтобы от слу­чайных величин перейти к тенденциям развития и устойчивым пока­зателям.

Но прежде чем рассмотреть количественные данные, обратим вни­мание на то, что внешняя причина внутренних процессов, приводящих к ОПЯ, часто бросается в глаза, хотя ее трудно объяснить, исходя из традиционных представлений. В этом отношении показателен опол­зень Мантаро на Перуанских Андах, произошедший в апреле 1979 г. Сорвавшись с горной вершины высотой около 4 км, в долину обруши­лось примерно 1,3 млрд. м³ горных пород, которые, за минуты пролетев 7 км, распространились после удара о днище долины еще на 1 км вверх по противоположному склону.

«Этот гигантский удар потряс весь Южно-Американский континент. Сейсмические волны, образованные оползнем, были зарегистрированы на расстоянии до 2890 км (в Брази­лии). Кинетическая энергия оползня Мантаро — 4,4 • 10²² эрг, а потен­циальная гравитационная — 10²⁴эрг. Сейсмическая энергия, излучен­ная во время движения оползня, составила около 10¹⁸ эрг, а сила "ударного" землетрясения достигла 6 баллов при магнитуде 4», — пи­шет В. С. Хромовских в книге «Каменный дракон».

Наиболее крупный из исследованных оползень зарегистрирован в горах Загрос в Иране, где сползло 20 км³ пород, т. е. в 15 раз больше объема оползня Мантаро. Сейчас этот район представляет собой необозримое каменное море — площадь в 166 км² покрыта рыхлым материалом толщиной около 130 м при максимальной мощности 300 м. Оползень находится в сейсмической области и мог быть порожден движениями земной коры, а мог и сам вызвать сильнейшее землетрясение.

Не менее интересно указание о том, что в апреле 1983 г. в Ко­лумбии сперва прошли обильные затяжные дожди, вызвавшие на­воднения, значительно утяжелившие земную кору, а затем — силь­ное землетрясение с магнитудой 7. В июне 1983 г. тропические лив­ни максимальной интенсивности за весь период наблюдений (в среднем выпало 350 мм осадков за три дня) обрушились на о. Тай­вань, а за ними произошло землетрясение с магнитудой 6,5.

Не продолжая подобных примеров, заметим, что по расчетам земная кора реагирует перемещением своих частей, если к ним прилагает­ся усилие в 1—10 кг/см² на площади в несколько тысяч квадратных километров. Имеются сведения, что современные движения земной коры, фиксируемые приборами на ее поверхности, возникают даже при смене климатических обстановок, при прохождении мощных циклонов и т. п.

Все это и позволяет коснуться проблемы причастности географи­ческих процессов в их широком понимании к ОПЯ. Последние, к ко­торым обычно относят землетрясения, вулканические проявления, наводнения, бури и смерчи, оползни, сели, цунами и т. д., в основном связаны с перемещениями земных масс (в разных состояниях и объ­емах) и реже — с движениями воздушных и водных масс.

Сущест­венно, что все они воздействуют на земную кору и вызывают ее раз­нообразные реакции. Причин естественных процессов, приводящих к ОПЯ, много, но почти все они в той или иной мере обусловлены осо­бенностями проявления новейшей тектоники, которая обычно пони­мается как отражение внутренних сил Земли на земной поверхности в формах рельефа.

Но только ли эндогенными силами объясняются движения земных масс и неотектонические перемещения земной коры? Довольно уве­ренно можно ответить, что нет. И, прежде всего, обращает на себя вни­мание постоянно проявляющийся процесс изостатического уравнове­шивания частей земной коры, который сравнительно мало привлека­ется для объяснения природных феноменов.