Природные и антропогенные факторы КЭС

Причинами возникновения и развития КЭС на всей территории криолитозоны следует считать две группы природных факторов. В первой группе факторов, определяющих ландшафтно-биотическое состояние геосистемы и всего природного комплекса в целом, первостепенными следует считать: сравнительно упрощенную ландшафтную структуру криолитозоны и ее естественную тенденцию к дополнительному уменьшению разнообразия; замедленный биологический круговорот веществ, низкую способность к самовосстановлению растительности, слабую способность к самоочищению; крайнюю неустойчивость к внешним воздействием природных комплексов с большим ресурсным потенциалом.

Во второй группе факторов, влияющих на литокриогенное состояние ландшафтов, определяющими являются: специфика тсплообмена в многолетнеи сезонно-мерзлых почвогрунтах и большая динамичность изменения их температурного режима; наличие различных генетических типов подземных льдов; большая активность криогенных процессов. Перечисленные характеристики связаны между собой преемственностью: изменение температуры приводит к таянию (или новообразованию) льда, что сопровождается развитием опасных криогенных процессов. Последние изменяют морфологический облик поверхности, криогенный мезои микрорельеф, нарушая таким образом экологическое равновесие и угрожая стабильности работы инженерных сооружений.

КЭС является результатом широкомасштабного проявления антропогенно обусловленных нарушений природной среды. Систематизация антропогенных воздействий — необходимый этап исследования КЭС.

По общим признакам без учета конкретных видов хозяйственной деятельности антропогенные воздействия делятся на вещественно-энергетические, хронологические, функциональные и стадийные.

Вещественно-энергегические признаки отражены в общепринятом делении на механические, тепловые и химические, включая пирогенные, поскольку пожары имеют в основном антропогенное происхождение. Для криолитозоны наиболее существенны механические нарушения, возникающие в ходе возведения и эксплуатации инженерных сооружений и добычи полезных ископаемых: прокладка линейных коммуникаций, сооружение кустовых площадок, бурение скважин, разработка карьеров и т. д. К механическому виду нарушений следует отнести и столь характерный для Севера вид антропогенного воздействия, как выбивание, стравливаемость пастбищ вследствие псрсвыпаса оленей.

Так, на газопромысловых месторождениях Тюменского Севера антропогенные нарушения связаны со строительством линейных и площадных сооружений (рис. 7.8), с отчуждением территорий под отвалы и карьеры, а также с ненормированным выпасом на оленьих пастбищах (рис. 7.9).

Это приводит к уничтожению почвенно-растительного покрова, изменению характера снегонакопления (мощности, плотности, отражательной способное™), нивелировке поверхности (отсыпка и срезка грунта), устройству искусственных покрытий, возведению сооружений с дополнительным тепловыделением, изменению режима поверхностных вод и условий дренирования. Именно эти нарушения резко изменяют условия теплои влагообмена на поверхности и являются причиной активизации мерзлотных процессов. В практике освоения северных месторождений обычно имеет место сочетание этих нарушений, что значительно усложняет прогнозную оценку геоэкологических ситуаций.

Глубокие механические нарушения в геосистемах в результате возведения буровых скважин, прокладки шоссейных дорог, нефтепроводов, водопроводов (на глубине 0,8−1,2 м), строительство кустовых и дожимных насосных станций поселков, считаются необратимыми. Необратимым изменениям подвергается 40−50% территории нефтяного месторождения (Дьяконов, 1980). При этом выделяются концентрированные (интенсивные) и рассеянные (экстенсивные) нарушения. К первым относят участки буровых работ, песчаные карьеры, вырубки, гари; ко вторым — временные дороги (не зимники!) вездеходов и тракторов. Указанные линейные нарушения занимают небольшие площади в процентном отношении, но ими буквально испещрены районы Среднего Приобья. Следы одноразового воздействия мощной гусеничной техники прослеживаются спустя 5−7 лет после прохождения транспорта.

Следуег учитывать и повышенную ранимость мерзлотных ландшафтов к тепловому воздействию, например к сбросам теплых сточных вод повышенной температуры. Химические воздействия (кислотные дожди, разливы нефти, выбросы газа и т. д.) принимают все более угрожающие размеры. Резко пониженная ассимиляционная способность среды в условиях низкой температуры замедляет процесс биохимического разложения, что ведет к постоянному накоплению загрязняющих веществ.

Вырубка лесов, лесные и тундровые пожары активизируют развитие термокарста, солифлюкции, дефляции, способствуют расширению заболоченных площадей. Ежегодный прирост нарушенных площадей за счет названных процессов может достигать 10−15%. Больше всего подвержены этим видам нарушений охраняемые притундровые редколесья, в ареале которых расположены длительно эксплуатируемые месторождения Ямало-Ненецкого округа. Так, на участках, где сгорело лиственничное редколесье, возникают безлесные пространства — «пирогенные тундры». Здесь заболоченно ные почвогрунты оттаивают не на 40−50 см, как до пожара, а всего на 15−20 см; то есть лиственичное редколесье уже не восстанавливается (Крючков, 1979, 1994). Подобное явление свойственно окрестностям Надымского, Ямсовейского месторождений и др. Механические нарушения вследствие пожаров только в зоне тундры и лесотундры оцениваются В. В. Крючковым в 15−18 тыс. км².

По хронологическим признакам, учитывающим временную динамику воздействия, последние подразделяются на импульсные, эпизодические, повторяющиеся и постоянные. Стадийные признаки (изыскательные, строительные, эксплуатационные) связаны с последовательным этапным освоением территории. Если на стадии изысканий относительно невелики нарушения, и они ограничены во времени, то стадия эксплуатации характеризуется всем возможным набором экологически вредных воздействий на природу и самым длительным сроком действия. На нефтепромыслах это и нефтяные загрязнения экосистем вследствие аварий, и антропогенное заболачивание территорий при подпруживании стока насыпями линейных сооружений, и нарушение теплового режима ipyirroe. Причем тенденция изменения антропогенных факторов КЭС такова, что «глубина» и необратимость изменения геокомплексов от изысканий к эксплуатации увеличивается.

В случае антропогенной нагрузки механического характера возникновение КЭС напрямую связано с активизацией мерзлотных, дефляционных и пирогенных процессов, а также с уничтожением или обеднением биотической составляющей ландшафта. Универсальная причина КЭС — трансформация растительного покрова.

Иными словами, ландшафты криолитозоны разрушаются по следующей схеме: механическое нарушение поверхности способствуют активизации криогенных процессов, что приводит к возникновению напряженных экологических ситуаций (повышенная аварийность инженерных сооружений). Дополнительное загрязнение экосистемы может явиться прямой предпосылкой возникновения экологических катастроф.