Шлаково-пепловый чехол извержения 1975 г. и поражение растительности Толбачинского дола

Природные особенности областей современного активного вулканизма определяются воздействием вулканических процессов и явлений на все ландшафтные компоненты – рельеф, литологическое строение, почвы, фито- и биоценозы и даже климат. Это повсеместное и постоянное влияние вулканизма приводит к необходимости выделения оригинальных ландшафтных комплексов, обособляемых в азональный вулканогенный тип ландшафтов [Быкасов, 1979].

Характерными особенностями вулканогенных ландшафтов являются: 1) парагенетическое единство, обусловленное первичными – вулканическими и вторичными – денудационными

76

процессами поступления, переноса, аккумуляции и переотложения вулканогенного вещества; 2) радиально-концентрическое (кольцевое) морфологическое строения большинства из них; 3) высоким динамизмом и образования, развития и преобразования.

Частным примером высокой динамичности преобразования вулканогенных ландшафтов является поражение и уничтожения растительного покрова Толбачинского дола в результате извержения Северного прорыва Большого трещинного Толбачинского извержения в июле-сентябре 1975 г. [Федотов и др., 1977].

Основными факторами поражения и уничтожения растительности в результате интенсивных шлакопеплопадов и образования мощного, покрывшего большую площадь, шлаково-пеплового чехла (ШПЧ) являются: механическое погребение мощной толщей шлаков и пеплов, тепловое воздействие горячего рыхлого материала (тефры) и, особенно масштабно, химическое отравление растений водно-растворимыми веществами, в обилии содержащимися в тефре.

Дополнительными факторами поражения растительного покрова являются вторичные эоловые процессы перемещения и переотложения шлаков и пеплов, а также условия геохимической миграции элементов и соединений, вымываемых из тефры, в свою очередь зависящих от рельефа подстилающей поверхности и литологических особенностей (водопроницаемость погребённых почво-грунтов, условия стока и дренажа, обводнённость) конкретных урочищ и фаций.

Дело в том, что сильными, до 35–40 м/с, зимними ветрами, чаще юго-восточных румбов, связанных с прохождением очередных циклонов, на территории Толбачинского дола к весне 1976 года было снесено, перенесено и переотложено, по нашим приблизительным подсчётам, около 0,2 км3 шлаков и пеплов. И только за счёт этого площадь ШПЧ с мощностью отложений от 10 см и более увеличилась до 480–500 км2, против первоначальных 400 км2. При этом эоловая деятельность привела как к формированию ветровых форм микро- и нанорельефа на поверхности самого ШПЧ, так и исключительно сильному вторичному погребению и поражению растительности. При этом наиболее интенсивным вторичное погребение оказалось во всякого рода западинах и котловинах, поскольку в них даже на расстояниях в 3–5 км от центра извержения мощность наносных шлаковопепловых отложений достигала 2–3 и более метров.

Первичное и вторичное погребение первую очередь привело к уничтожению мелкотравной, кустарничковой и мохово-лишайниковой растительности урочищ горных тундр и субальпийских лугов. И только при мощностях ШПЧ от 40 см и более произошло полное уничтожение кустарниковых ивок (Палласа, сетчатой и др.), шиповника, рододендрона золотистого, жимолости и приземистых куртинок кедрового и ольхового стлаников.

Тепловое поражение растительного покрова, вызванное выпадением горячей и тёплой тефры, происходило лишь во время самого извержения на территории, непосредственно прилегающей к действующим конусам (до 3–4 см в радиусе от них), и ограничивалась мощностями выпавшей тефры в 60–80 см в зависимости от направления господствующих ветров.

И всё же наиболее масштабным для растительного покрова, особенной для каменной берёзы и кедрового стланика, оказалось химическое поражение. Так, во время самого извержения, обильные осадки промывающие огромное газово-пепловое эруптивное облако, представляли собой насыщенный раствор кислот (pH 2–3), разнообразных солей и микроэлементов (содержание, например, фтора доходило до 50 мг/л – Чирков, 1976). И при их выпадении происходило первичное химическое поражение растительности на расстояниях до 10–15 км от действующих конусов. Но ещё более интенсивным и внешне значительно заметным, оказалось вторичное геохимическое поражение в вегетационные периоды 1976 и 1977 годов, когда дождевые и, в основном, талые воды усиленно промывали новообразованную шлаково-пепловую толщу и поступали в корни растений.

В летние периоды 1976 и 1977 годов были проведены специальные наблюдения с целью выявления взаимосвязи между мощностью ШПЧ и степенью поражения и сохранности растительности. Для этого в каждой из 260 точек, расположенных по горизонтали 900 метров, отмечалось наличие или отсутствие основных видов растений, а также характер их поражения и восстановления (см. таблицу). Одновременно с этим в каждой точке металлическим щупом определялись (как среднеарифметическое из десяти замеров) мощность ШПЧ. В отдельных случаях и для контроля делались прикопки.

Таблица 1

Характер поражения растительности Толбачинского дола шлакопеплопадами

в 1975 г. и её восстановления на лето 1977 г. (в баллах)

Примечание. Поражение (в числителе): 1 – слабое, 2 – умеренное, 3 – сильное, 4 – очень сильное, 5 – катастрофическое (полное уничтожение. Восстановление (в знаменателе): 1 – отсутствует, 2 – единичное, 3 – слабое, 4 – хорошее, 5 – благотворное воздействие.

77

Горизонталь в 900 метров была выбрана исходя из следующих соображений. Во-первых, она проходит через основание новообразованных конусов, что позволило проследить мощность ШПЧ от 6–8 метров возле их подножий до 2–3 см в 12–15 километров от центра извержения. Во-вторых, высота в 900 метров в районе Толбачинского дола соответствует границе произрастания горных лесов. А в этих экстремальных для древесной растительности условиях воздействие аномального вулканогенного фактора (шлакопеплопадов) проявляется в наиболее чистом виде. И, в-третьих, при одинаковых эдафических свойствах вулканогенных продуктов Толбачинского дола, сложенного однотипными базальтовыми лавами, перемежаемыми прослоями тефры, набор точек на одной и той же абсолютной высоте в значительной мере исключает различия высотно-климатических условиях на степень поражения, сохранности и восстановления растительности.