Таблица 1

Вулканогенное поражение биоты

Биота пораженных участков, претерпев временное стимулирование, угнетение (рестимуляцию), модификацию и катастрофическое уничтожение, в своей последующей эволюции проходит через ряд закономерных превращений (сукцессий). Однако вблизи активно действующих вулканов она, как правило, не успевает возвратиться к исходному климаксному (субклимаксному) состоянию, ибо далеко не всегда этот естественный цикл завершается до начала следующего акта вулканогенного воздействия.

Еще одной, на этот раз методологической, предпосылкой обособления вулканогенных экосистем являются опыт и результаты изучения разнообразных вулканогенных морфоструктур. Вернее сказать, методология познания динамики воздействия вулканизма на природную среду, изучение последовательности (смены состояний) формирования различных вулканогенных образований, картографического отображения масштабов, рисунка и морфографических параметров этих образований, а также получение количественных показателей, характеризующих как соотношение и сопряженность элементов фоновых ландшафтов и экосистем, так и степень их трансформации и последующей ретрансформации [8, 9].

93

Правда, в силу ряда причин до недавнего времени все это ограничивалось лишь рамками классической вулканологии. То есть не приводило к пониманию необходимости и возможности выделения собственно вулканогенных морфометрических структур в качестве интегрального инструмента познания воздействия вулканизма на природную среду. И потому так и не завершилось признанием вулканизма как фактора образования собственно вулканогенных экосистем как аналога антропогенного преобразования природы.

В то же время методология картографирования, например, ареалов антропогенного воздействия на природу, последствий этого воздействия, установление и изучение пространственных характеристик и, главное, отображение комбинаций, соотношений, распределений и рисунка (морфографии) коренных и преобразованных экосистем с помощью дистанционных методов изучения природы стали одними из самых продуктивных (и по теоретическому вкладу, и по практической отдаче) инструментом познания процессов воздействия на природную среду [5, 6].

Для целей глобального аэрокосмического мониторинга было разработано понятие морфоструктуры, под которой подразумевается закономерная ассоциация антропогенных (экотехнических) систем и собственно природных систем (экосистем). Причем само по себе обособление, изучение и классификация взаимосвязанных и взаимообусловленных антропогенных и в той или иной степени измененных природных морфоструктур проводятся как по динамическим (генезис, степень и динамика антропогенной трансформации, скорость и последовательность смен состояний), так и по морфологическим (размерность и морфография, масштаб картографического отображения и морфометрия, количественные соотношения и сопряженность всех элементов и компонентов) параметрам и характеристикам.

Таким образом, конкретные результаты по изучению всякого рода вулканогенных морфоструктур, с одной стороны, и классические представления о процессах формировании и развития естественных экосистем – с другой, подводят нас к необходимости восприятия участков территорий, биота которых в той или иной степени претерпевает изменения под влиянием вулканической и поствулканической деятельности, в качестве своеобразных вулканогенных экосистем (ВЭ). Под ВЭ, в первом приближении, следует понимать территориально целостные системы биотических и абиотических природных элементов, связанных общностью своего происхождения.

Как можно видеть, данное определение не противоречит классической [24] дефиниции термина экосистемы, которое прежде всего и главным образом характеризует именно взаимоотношения биоты со всеми активными неорганическими факторами природной среды. Однако означенное определение не совсем полно отражает сущность понятия ВЭ. В большей степени ему соответствует тот вариант трактовки термина «экосистема», согласно которому последняя понимается как безранговая и безразмерная пространственная и организационная структура, которая включает в себя взаимодействующие живые организмы и косную среду и характеризуется состоянием относительно устойчивого динамического равновесия, установившегося в ходе сукцессионного или/и эволюционного развития [19].

Однако и это определение нуждается в дополнении и уточнении, поскольку уникальность и специфичность ВЭ определяется не столько оригинальностью морфографического рисунка структур, сколько исключительной динамичностью и интенсивностью формирования их литогенной основы.

94

То есть степень трансформации и ретрансформации литогенной основы вулканогенных экосистем настолько превосходят способность живых организмов, и биоты в целом, приспосабливаться к крайне скоротечным изменениям состояния абиотического фона, что это сопровождается либо полным уничтожением биоты, и притом порою на весьма значительных площадях, либо, чаще, временной ее деградацией с выпадением отдельных видов, популяций и ассоциаций. И только в случае гидротермальной деятельности, воздействие которой в длительно-постоянном режиме прослеживается на протяжении многих десятков, сотен, а иногда и тысяч лет, биота, в лице термофилов и галофилов, сумела-таки приспособиться к этим весьма и весьма специфическим условиям.

Иными словами, интенсивное преобразование литогенной основы (эдафотопа) коренных экосистем под влиянием вулканизма проявляется как в изменении соотношений и конфигураций поражаемых фоновых биогеоценозов, так и в сокращении их ареалов за счет образования разного рода вулканогенных экосистем. И при достаточной длительности и интенсивности этого процесса он закономерно завершается качественным изменением природного фона региона. Вплоть до коренной перестройки ландшафтной структуры вулканических областей с образованием и развитием оригинального вулканогенного типа ландшафтов.

Таким образом, обобщая, под вулканогенными экосистемами необходимо понимать территориально и функционально целостные системы биотических (растения, животные, микроорганизмы) и абиотических (вулканические горные породы, вулканогенные почвогрунты, вулканогенно-минерализованные грунтовые и гидротермальные воды) природных элементов и компонентов, взаимосвязанных в единую морфоструктуру биовулканогенным круговоротом вещества, энергии и информации.

Вполне понятно, что ведущими критериями обособления и классификации вулканогенных экосистем являются уже упоминаемые выше динамические и морфологические параметры и характеристики. Причем в полном соответствии с генезисом и морфологией все ВЭ подразделяются на классы литодинамических и гидродинамических, с выделением эковулканических, паравулканических, парагидровулканических, парагидрологических и прочих родов и видов (табл. 2) экосистем.

Воздействия того или иного экоформирующего фактора (табл. 1, 2) вулканического генезиса не обязательно сопровождается образованием строго соответствующей экосистемы. В реальности обычно осуществляются самые различные комбинации взаимодействия таких факторов, или, по крайней мере, последовательное их воздействие на один и тот же участок территории. И потому собственно вулканогенных экосистем оказывается не так уж и много.

Наиболее общим свойством ВЭ является исключительная (от первых минут и часов и до нескольких месяцев и первых лет) динамичность их формирования и развития. Другое, и весьма существенное, общее свойство ВЭ – предельно полная независимость их образования от невулканических природообразующих факторов [3]. То есть, хотя характер подстилающей поверхности (рельеф) и некоторые другие (в частности, ветер) природные особенности местности и могут оказывать заметное влияние на морфологию и на морфоструктуру образующихся ВЭ, все они обладают достаточно явно выраженной дискордантностью (несогласованностью) своего пространственно-структурного расположения с общей морфоструктурой фоновых биоморфных экосистем.

95

Таблица 2

Вулканогенные экосистемы (ЭС) и их антропогенные аналоги

Некоторым исключением в этом смысле является экосистема шлаково-пепловых полей (ШПП). И дело тут не в том, что за счет господствующих ветров кольцевой характер отложения шлаков и пеплов из эруптивной тучи приобретает явно выраженную асимметричность, а наиболее тонкие частицы пепла могут переносится по ветру на большие расстояния (к примеру, во время извержения Северного прорыва Толбачинского дола шлейф наиболее тонких частиц пепла в отдельные дни протягивался при ширине до 30–50 км на 800–1000 км в сторону Тихого океана), а в том, что ШПП, согласно закону логарифмического распределения выпадающих шлаков и пеплов, постепенно переходят в фоновые экосистемы.

Что же касается морфометрии ВЭ, то моногенные вулканы формируются, согласно законам центрально-кольцевой симметрии, в виде конусов и куполов, тогда как излияния лав и сход пирокластических потоков, в полном соответствии с законами билатеральной симметрии, приводят к образованию разной мощности и величины лавовых и пирокластических потоков и покровов. То есть разным образом преобразованные в результате воздействия вулканизма пораженные территории локализуются либо в виде конусов вокруг источников с вертикальным по направленности перемещением первичного вулканогенного вещества, либо в виде плоских и протяженных пластовидных тел в результате вторичного перемещения этого же вещества по подстилающей поверхности.

Таким образом, повторимся в заключение, и попытки расчленения пораженных в ходе вулканической деятельности территорий на отдельные фрагменты, каждый из которых оказывается принадлежащим различным ландшафтным комплексам, и попытки обособления таковых участков в виде самостоятельных первично-вулканогенных ландшафтов не обеспечивают их восприятия в качестве оригинальных природных единиц. И только изучение их в качестве собственно вулканогенных экосистем позволяет представить эти образования как целостные природные структуры.

В свою очередь, реальная и существенная аналогия в характерах поражения, трансформации и ретрансформации территорий в ходе вулканической и антропогенной деятельности позволяет рассматривать ВЭ как аналог (прототип) соответствующих видов антропогенных экосистем, а весь вулканизм в целом как своеобразный эксперимент по поражению и восстановлению биоты, экосистем и ландшафтов.

96

И тем самым экологический подход к изучению последствий вулканогенного воздействия на природную среду может способствовать решению проблемы создания регионального банка эталонов коренных и измененных экосистем, а отсюда и разработке методологии экологического мониторинга вулканических областей.