Проблемы рационального природопользования Камчатки существенно осложняется слабой изученностью её ландшафтов и экосистем. Изучение характера и масштабов воздействия вулканических и поствулканических процессов и явлений на формирование и развитие природных экосистем, к которым можно отнести и вулканогенные озёра, позволяет восполнить этот пробел – позволяет, поскольку процессы формирования и развития вулканогенных экосистем во многом подобны процессам формирования и преобразования их антропогенных аналогов [1].Однако прежде чем приступить к характеристике таковых экосистем, позволим себе небольшое отступление. Дело в том, что в повседневном применении термин «природопользование» без сопутствующего прилагательного «рациональное» означает рутинное, если не примитивное, использование любых природных ресурсов. Тогда как подлинное, т.е. рациональное природопользование предполагает не только и не столько рачительное освоение тех или иных видов природных ресурсов, Но и, прежде всего, сохранение и восстановление природной среды.

Впрочем, необходимо сделать и ещё одно отступление. Согласно общепринятому определению [11], средой именуется всё, что окружает тот или иной объект или субъект. И, следовательно, среда может какой угодно – природной, полуприродной, социальной, криминальной и т.д. – но только ни в коем случае не окружающей. Не может окружение окружать самоё себя. И тем не менее, хотя тавтология названного сочетания кажется более чем очевидной, употребляется оно настолько повсеместно и некритически, что даже попало в специализированные справочники [12].

Всего на полуострове выявлено ~ 30 тыс. озёр разного генезиса и размера [3]. И вслед за озёрами, связанных своим происхождением с аккумулятивной деятельностью морей и рек, наиболее распространёнными из них оказываются именно вулканогенные озёра.

 

104

 

По своим морфологическим параметрам и происхождению все вулканогенные озёра можно подразделить на вулканогенно-подпрудные и вулканогенно-котловинные. В свою очередь, вулканогенно-подпрудные озёра представлены грязекаменно-плотинными, обвально-плотинными и лавово-подпрудными озёрами, а вулканогенно-котловинные озёра подразделяются на кратерные и кальдерные озёра и озёра вулканотектонических депрессий.

Надо отметить, что классификация озёр, в том числе и вулканогенных, по геоморфологическим, химическим термическим и т.п. признакам в общем-то уводит нас в сторону от экологии. И потому не совсем подходит для решения природоохранных проблем и задач рационального природопользования. К тому же все таковые классификации в силу их односторонности явно уступают по охвату явлений классификации, основанной на экосистемном подходе. И тем не менее, без предварительного подразделения озёр на соответствующие морфогенетические группы (типы) обойтись просто невозможно.

Но вернёмся к озёрам. Все их, в том числе и вулканогенные, можно и следует рассматривать в качестве подлинных экосистем. И в первую очередь потому, что любые озёра и искусственные водоёмы (водохранилища, пруды, отстойники) представляют собою сложно устроенные природные и полуприродные (природно-социальные) системы, объединяемые в одну общую группу замедленным характером внутреннего водообмена. В свою очередь, сложность озёрных систем обуславливается интенсивным взаимодействием физических, химических и биологических процессов внутри этих стоячих водоёмов. Причём биологические процессы в озёрах также протекают в результате сложнейшего взаимодействия большого числа факторов, из которых первое место, несомненно, принадлежит деятельности растений, животных и микроорганизмов многих десятков, сотен, а то и тысяч видов[2]. И именно в силу биологических процессов и явлений озёрным системам свойственно редкостное разнообразие, когда даже рядом расположенные и близкие по генезису, возрасту и прочим параметрам озёра порою существенно отличаются друг от друга. А это разнообразие неизбежно приводит к тому. что развитие озёр того или иного региона (то есть в условиях относительного постоянства природной среды) может быть наиболее полно изучено только, как считают лимнологи [9], с помощь. экосистемного анализа. То есть все озёра, в том числе и вулканогенные, можно и необходимо изучать в первую очередь как подлинные экосистемы.

Как и любые озёрные экосистемы, вулканогенные озёра после своего образования подвергаются в ходе взаимодействия вышеназванных природообразующих процессов интенсивному вторичному преобразованию, столь свойственному всем видам природных экосистем. Причём наиболее коренному преобразованию подвергается режим функционирования вулканогенных озёр и сама по себе их водная масса. Вплоть до того, что в ходе вулканических и поствулканических процессов и явлений могут образовываться совершенно новые озёра, исчезать старые, существенно меняться конфигурации их берегов и морфология днищ, а также минерально-солевой и кислотный состав их вод, в сопровождении гибели всего живого.

Впрочем, и в этом отношении вулканогенные, и особенно вулканогенно-подпрудные, озёра не отличаются от антропогенных прудов и водохранилищ. Разве что только процессы формирования или деградации вулканогенных озёр как правило происходят неизмеримо интенсивнее и быстрее. Тем не менее, и этапы преобразования донных, аквальных и субаквальных экосистем, донных отложений и самой водной массы, равно как и вторичное преобразование прибрежных биогеоценозов, также по своим основным параметрам и характеристикам соответствуют изменениям биоты, местного микроклимата и коренных экосистем, происходящих при образовании и преобразовании искусственных водоёмов.

Итак, названные преобразования закономерно и достаточно быстро приводят к интенсивным изменениям всего комплекса новообразованных вулканогенно-подпрудных озёр. Вокруг озёрной чаши за счёт преобразования коренных экосистем начинают формироваться новые парагидрологические экосистемы обводнённых и подтопляемых берегов. При этом, как и в случае с искусственными водохранилищами [15], прибрежные и субаквальные экосистемы до некоторой степени сохраняют унаследованный таксономический ранг, поскольку их основу по-прежнему составляют медленно преобразующиеся почвогрунты и ещё более медленно изменяющиеся формы первичного рельефа.

Собственно аквальные и донные экосистемы вулканогенных озёр на начальном этапе своего развития также проходят, и довольно быстро, через ряд закономерных стадий своего преобразования. Причём стадийность эта обусловливается крайней нестабильностью структурно-динамического состояния начальных фаз развития озёрных экосистем, а сама по себе нестабильность вызывается затоплением первично наземных экосистем и их последующей трансформацией.

Эти стадийные изменения продолжаются до тех пор, пока все основные компоненты затопленных пространств не придут в полное соответствие со вновь сложившейся

 

105

 

обстановкой. Что проявляется в коренной перестройке затопленных пространств и прилегающих к ним новообразованных берегов в донные, сублиторальные и прибрежные экосистемы. А завершается этот процесс трансформации превращением первично-коренных экосистем, объединяемых в новую динамическую структуру.

При этом прибрежные экосистемы подвергаются заметно меньшему изменению, а сам процесс их преобразования длится намного дольше, чем у пелагиальных и донных экосистем. И это вполне понятно, поскольку прибрежные экосистемы развиваются, в основном. в прежних, хотя и усложнённых подтоком подземных вод и воздействием водной массы воздушно-климатических условиях. Тогда как все остальные структуры озёр развиваются в совершенно иных гидроклиматических, гидрологических и гидрогеохимических обстановках.

Примерно такие же основные стадии и формы развития претерпевают после своего образования и котловинно-вулканогенные озёра, при условии, конечно, что так называемая поствулканическая деятельность не вносит существенных корректив в этот процесс. А о том, что коррективы могут быть очень серьёзными позволяют судить факты либо увеличения минерализации, либо (и) подогрева водной массы таковых озёр газово-фумарольными эманациями. Причём интенсивность этих наложенных процессов может быть столь значительна, что отдельные кратерные и кальдерные озёра представляют собою подлинные природно-химические ректоры или резервуары. К примеру, в кратерном оз. Троицкого на вулкане Малый Семячик одного только алюминия растворено около 200 тыс.т. А многочисленные озёра вулканотектонических депрессий настолько подвергаются подогреву вследствие поступления гидротермальных вод, что в результате на днищах самих депрессий формируются и развиваются оригинальные гидротермальные экосистемы типа Узон-Гейзерного биогеоценоза на Камчатке [14].

После завершения структурно-динамической перестройки своих затопленных и подтопленных урочищ и экосистем вулканогенные озёра вступают в этап эволюционного развития, которое главным образом предопределяется биологическим фактором. В обобщённом виде этот процесс эволюции можно представить следующим образом. По мере накопления органического вещества озёра постепенно переходят от олиготрофной (низко продуктивной) типа к мезо- и эвтрофной (средне- и высокопродуктивной) стадиям саморазвития. Конечно же, процесс этот далеко не всегда бывает однозначно направленным – в отдельные периоды он может, в силу различных причин (усиление стока, увеличение осадков и т.д.), замедляться, приостанавливаться и, даже, сменяться на противоположный – но в целом он необратим. Причём особенно важно то, что в районах современного активного вулканизма он, этот процесс, заметно ускоряется под воздействием как нагретых и минерализированных вод, так и вулканических шлаков и пеплов. В частности, именно наблюдения за вспышками биологической продуктивности, регулярно возникающими во многих камчатских озёрах после особо сильных вулканических извержений, подсказали ихтиологам [6] идею искусственной подкормки (фертилизации) водоёмов в целях повышения их продуктивности. И опыт по фертилизации оз. Курильского оказался столь успешным, что в 1990 г., например, на его нерестилища прошло около 6 млн. особей нерки вместо обычных 2–2.5 млн., причём на подходе в озеро промысловики в этом же году выловили 10 тыс. т (рекордный показатель) этой рыбы.

 

106

 

Процесс эволюции вулканогенных озёр рано или поздно завершается полной их дистрофией с последующим заполнением озёрной чаши осадками и отмершим органическим веществом. Указанный процесс саморазвития вулканогенных озёр позволяет говорить о них как об аккумуляторах вещества и энергии, причём сам по себе процесс аккумуляции и трансформации вещества в конечном счёте замыкается на круговороте органического вещества, объединяющего в себе биохимические процессы на всех без исключения трофических уровнях как в водной среде, так и в донных осадках [16]. Более того, именно интенсивный круговорот органического вещества определяет уровень биологической продуктивности самих озёр, который обуславливается жизнедеятельностью гидробионтов. Поэтому возникает возможность использовать соотношение трёх ведущих – поступление органического вещества извне, его образование, накопление и деструкцию в самом озере – процессов в качестве наиболее полно характеризующего сущность функционирования водоёма критерия экосистемной классификации вулканогенных озёр.

И это тем более важно, что разнообразие, в том числе и генетическое, озёрных экосистем, сложность их структурно-динамического строения и разностадийность эволюционного развития крайне осложняют разработку классификации озёр вообще и вулканогенных озёр в частности. В поисках наиболее общих подходов к классификации озёр в

последнее время и было обращено внимание на такие лимнологические процессы, которые в максимальной степени отражают самые основные свойства озёр. И в первую очередь на процессы превращения вещества и энергии, ибо способность аккумулировать и трансформировать вещество и энергию является одним из основных природных свойств озёрных водоёмов. И исходя из этих представлений была предложена экологическая, то есть построенная на биологической продуктивности водоёмов, классификация озёр, которая является наиболее универсальной (общелимнологической) из всех озёрных классификаций. К краткой характеристике которой мы и переходим.

Согласно этой классификации, все озёра, независимо от их генезиса, морфологии, размера, глубины и состава воды, подразделяются на олиготрофные, мезотрофные, эвтрофные и дистрофные. Причём на первых трёх стадиях эволюции экологические параметры и характеристики стремятся прийти в квазиравновесному состоянию, а последовательность развития озёрных экосистем направлена к усложнению их организации и усовершенствованию эффективности процессов метаболизма [10]. На последней же стадии озёрные экосистем начинают сперва переходить в более примитивное состояние вследствие сокращения видового разнообразия гидробионтов, а затем и полностью деградируют и даже исчезают в результате полного их заполнения твёрдыми осадками и отмершим органическим веществом.

Длительность развития озёр от олиготрофии до дистрофии варьирует в самых широких пределах. Однако, в общем, при одних и тех же ландшафтных условиях, небольшие и мелкие озёра гораздо быстрее проходят все названные стадии развития, чем более крупные и глубокие водоёмы. Особенно следует подчеркнуть в связи с этим, что в наше время этот направленный процесс заметно ускоряется в ходе антропогенной деятельности. И в первую очередь за счёт всех видов загрязнения водоёмов и водотоков.

На интенсивность и, отчасти, направленность, основных этапов эволюционного процесса озёрных экосистем значительное влияние оказывают разнообразные внешние факторы, к важнейшим из которых относятся [13]: особенности водосбора, характер внешнего водообмена, форма озёрной котловины. И поскольку все эти факторы находятся в прямой связи с климатом, растительностью и почвенным покровом, то и развитие озёрных экосистем также обнаруживает непосредственную взаимосвязь с зональностью природно-ландшафтных условий.

Таким образом, вулканогенные озёра можно и нужно рассматривать как вполне законченные и оригинальные экосистемы. И таковой вот экологический подход к проблеме изучения вулканогенных озёр предпочтительнее перед другими методологиями их исследования уже только потому, что он позволяет более полно и предельно последовательно выявлять и обосновывать хозяйственную значимость этих уникальных природных объектов.

В свою очередь социально-экономическая (хозяйственная) значимость вулканогенных озёр как экономических категорий проявляется в нескольких основных аспектах. Первый из них связан с рекреационной составляющей вулканогенных озёр, трактуемых в данном случае в качестве весьма ценные туристических объектов. И с этой точки зрения на Камчатке особо привлекательными для развития массового туризма являются котловинные – Курильское, Толмачёва, Троицкого, Карымское и др. – и подпрудные – Паланское, Глубокое, Междусопочное и пр. – вулканогенные озёра полуострова.

Второй хозяйственный аспект вулканогенных озёр предопределяется ценностью накопленной в них воды. При этом если пресноводные озёра являются крупными, имеющими порой общепланетарное значение, хранилищами предельно чистой питьевой воды, то сильно минерализированные воды отдельных кратерных и кальдерных озёр можно рассматривать в качестве своеобразных природных лабораторий по производству полезных ископаемых.

Третий аспект хозяйственного интереса к вулканогенных озёрам заключается в той потенциальной опасности, которая таится в возможности их внезапного прорыва. Например, в 192 г. у одного бессточного озера, расположенного в верховьях реки Средней Авачи, прорвалась плотина, сложенная рыхлыми продуктами вулкана Бакенинг. Образовавшийся по этой причине мощный грязевый поток снёс на расстоянии в несколько десятков километров пойменный лес и слой почвогрунтов мощностью до 1 м., а уровень воды в р. Аваче возле нынешнего г. Елизово (около 100 км от места прорыва) поднялся на 2 м [4]. И судя по наличию по крайней мере двух абразионных террас у озера Авачинского (р. Средняя Авача), а также по состоянию грязекаменной плотины этого озера, повторение подобного прорыва в будущем вполне возможно, особенно в случае проявления сильного землетрясения, очень вероятного для юго-восточной Камчатки. И потому желательно в самом срочном порядке

 

107

 

провести специальное обследование озёрных плотин бассейна р. Авачи и, по возможности, укрепить наиболее опасные из них методом направленного взрыва. Ибо даже с чисто экономической точки зрения последствия могут быть куда как более дорогими, чем проведение названных мероприятий.

Четвёртым, и наиболее, пожалуй, важнейшим, аспектом хозяйственной значимости вулканогенных озёр является их высочайшая биологическая продуктивность как лососёвых нерестилищ и мест нагула лососёвой молоди. Например, уже упоминавшееся нами оз. Курильское обладает столь высокой продуктивностью лососёвых (до 1020 кг/га водной поверхности), что по общему вылову рыбы не уступает Байкальскому озеру, площадь водного зеркала которого в 400 раз превышает площадь Курильского озера.

В связи с рыбохозяйственной ценностью вулканогенных озёр нельзя не упомянуть о дополнительных путях и способах повышения их продуктивности. Это, например, зарыбление некоторых из них пресноводной разновидностью лосося. Кстати, сама эта разновидность, иначе именуемая «кокани», появилась в природе благодаря исключительно вулканизму. Дело в том, что в результате излияния лавовых потоков была перекрыта река Кроноцкая и образовалось озеро Кроноцкое – самый большой пресноводный водоём на Камчатке. И произошло это настолько быстро, что некоторые мальки лосося, появившиеся на свет в верхних истоках реки Кроноцкой, не сумев попасть в море, успели адаптироваться к условиям пресного водоёма и не погибли, дав тем самым начало новой популяции (виду) лососёвых. И вот во второй половине XX века были проведены успешные эксперименты по «пересадке» кокани во многие вулканогенные озёра Камчатки. И в частности в оз. Штюбеля вулкана Ксудач, оз. Толмачёва и Карымское озеро. Кстати, в результате самого последнего по времени извержения вулкана Академии Наук, в кальдере которого и расположено оз. Карымское, из, примерно, 5 млн. экземпляров успешно расплодившейся там кокани не осталось ничего. Да и вообще всё живое в озере было уничтожено начисто как в результате взрывной волны, так и вследствие чрезмерного нагрева воды и её насыщения солями и кислотами.

Другим способом повышения продуктивности некоторых из вулканогенных озёр могло бы стать создание и (или) воссоздание проходных стад лососей путём строительства специальных водопроходов. В частности, в качестве одного из наиболее возможных вариантов подобного рода рассматривалось то же озеро Кроноцкое, которое в случае создания удобного водопрохода могло бы в десятки, если не в сотни раз, увеличить выход лососей с единицы площади за счёт нереста проходных лососей [7].

И, наконец, существует и ещё один, пятый, аспект хозяйственной значимости вулканогенных озёр. Связан он с эталонной ролью таковых природных экосистем, и в этой своей ипостаси вулканогенные озёра могут представлять двойной интерес. Во-первых, сам по себе процесс формирования и развития таковых озёр может послужить естественной моделью процессов развития искусственных водохранилищ, которые в последние годы стали усиленно сооружаться на Камчатке в связи с энергетическим кризисом. При этом важно, что образование собственно вулканогенных озёр различного типа происходило и происходит на полуострове постоянно – одним из последних примеров является образование обвально-подпрудного озера в долине р. Старый Семячик предположительно в 1959 г. в результате сильного землетрясения [8]. И хотя это не совсем вулканогенное озеро, тем не менее оно прекрасно дополняет тот временной ряд из озёр, сформировавшихся в разное время, который и позволяет проследить этапы вторичного преобразования подобного рода озёр на всех – от самой начальной и до эквифинальной – стадиях их развития.

Вместе с тем, процессы формирования и развития вулканогенных озёр и, главное, их важнейшее рыбохозяйственное значение наводят нас на мысль о том, что на некоторых реках, особенно на западном побережье Камчатки, где угроза сильного землетрясения неизмеримо ниже, чем на восточной части полуострова (а значит и риска меньше), можно было бы, методом того же направленного взрыва, например, создавать искусственные озёра в целях повышения (в несколько раз) продуктивности лососёвых бассейновых ландшафтно-хозяйственных комплексов. Особенно перспективно на наш взгляд в этом смысле создание подобного водохранилища на р. Тигиль, которая, будучи второй по длине, объёму стока и площади бассейна рекой полуострова, относится к довольно бедным по запасам лососёвым водотокам.

В заключение следует сказать, что вулканогенные озёра являются характерной частью ландшафтной структуры полуострова. И потому любое изменение, происходящее или произошедшее в ландшафтах, окружающих озёра, будь оно вулканического, антропогенного или любого другого генезиса, незамедлительно отразится на развитии озёрных экосистем. В свою очередь, и изменения, происходящие в озёрных экосистемах, особенно такие, которые могут повлечь за собою катастрофический спуск воды, имеют важное значение как для развития окружающих ландшафтов и экосистем, так и для жизнедеятельности человека.

Отсюда возникает настоятельная потребность создания службы мониторинга если не всех, то хотя бы самых опасных для человека вулканогенных озёр и для озёр бассейна р. Авачи в первую очередь. Основной целью подобного мониторинга должно стать выявление изменений, происходящих и в самих озёрных водоёмах, и на их берегах, и на территориях их водосборных и водосбросных бассейнов. Впрочем, комплексность мониторинга изначально предопределяется необходимостью выявления возможных отклонений процессов развития озёрных экосистем. Что, в свою очередь, обусловливается предварительным выявлением и изучением источников и потоков поступающего в озёра вещества и расчётом балансов его прихода и расхода, а также моделированием прогнозируемых на основе этого анализа процессов возможного изменения состояния озёр как с точки зрения их хозяйственного освоения, так и с позиций их возможного (тот же, скажем, прорыв плотины) воздействия на природу и интересы человека.

 

108

 

В целом, программа мониторинга вулканогенных озёр может подразделяться на три взаимосвязанных уровня: информационный, организационный и методологический. на первом их них необходимо провести инвентаризацию озёр, выявить степень их изученности и для дальнейших исследований и слежения наиболее представительные как в плане научных интересов. так и, и прежде всего, разумеется, в отношении их потенциальной опасности для жизнедеятельности человека. На втором уровне собственно и создаётся сама служба мониторинга с сетью пунктов наблюдения с эпизодическим, периодическим и, по возможности, постоянным режимами слежения за изучаемыми процессами и явлениями. Этот этап необходимо включает в себя [5]: организацию гидрометеорологических наблюдений хотя бы на самых представительных из озёр; изучение их водной флоры и фауны с регистрацией изменений их видового состава и численности; отбор проб воды и донных отложений в целях выявления изучения возможных аномальных отклонений; всестороннее и послойное изучение донных осадков с целью выявления направленных изменений их химического состава, вызванных как вулканической, так и хозяйственной деятельностью; организацию наблюдений за фоновым загрязнением как озёрных водоёмов, так и. по возможности, их бассейнов; выявление источников и потоков мигрирующих (и в первую очередь – загрязняющих) веществ, поступающих либо со стоком, либо (и) воздушным путём. И, наконец, третий уровень мониторинга, предполагающий обобщение и анализ имеющегося и вновь собранного материала, характеризуется выявлением основных тенденций развития вулканогенных озёр, разработкой перспектив их предполагаемого освоения и, главное, созданием прогноза возможных последствий как их спонтанного саморазвития, так и хозяйственного освоения.