Субтропический пояс
Зона пустынь и полупустынь
Средняя Азия
Рис. 2.40 Соотношение потребления и формирования водных ресурсов Центральной Азии
К востоку от Каспийского моря, южнее полосы степей располагаются обширные пустыни Средней Азии. На юге они обрамляются хребтом Колет-Дата, а на востоке примыкают к горным системам Тянь- Шаня и Памира. Пустыни включают плато Устюрт, песчаные гряды Каракумов и Кызылкумов, равнину Бек-Пак-Дала и пески Семиречья. Эта территория занята бывшими республиками Советского Союза, а с 1991 г. - самостоятельными государствами - Туркменистаном, Узбекистаном, Таджикистаном и Киргизией. По природным условиям к поясу пустынь относятся и южные области Казахстана.
Рельеф. Рассмотрим общие черты равнин и гор зоны пустынь в пределах Туркменистана.
Равнины занимают западную часть Средней Азии, относящуюся к Туркменистану. Высоты над уровнем моря составляют 30-200 м с понижением с юга на север и с востока на запад. Территории Туран- ской низменности, прилегающие к Каспию, находятся в настоящее время ниже уровня мирового океана на 28 м. Южнее залива Кара- Богаз-Гол расположены два плато - Устюрт и Мангышлак с высотными отметками до 200-300 м. Восточнее располагается обширная песчаная пустыня - Туркменские Каракумы площадью около 350 тыс. км2, протягивающиеся до р. Аму-Дарья. Пески имеют грядовую поверхность. Гряда - эоловая выпуклая протяженная форма рельефа, в Туркменистане вытянутая преимущественно в меридиональном направлении. Между грядами встречаются такыры, представляющие плоские участки с гладкой ровной поверхностью, покрытой твердой коркой из высохшей глины. Такыры приурочены к понижениям рельефа и поэтому после сильного дождя на короткое время могут превращаться в мелкие водоемы с мутной водой.
Помимо грядовых форм в пустыне имеются барханные подвижные пески. Часть их возникла в местах, где дуют постоянные сильные ветры, но обычно образование подвижных песков обусловлено пере- выпасом. Поэтому они развиты около колодцев и вокруг оазисов.
Огромные массы песков пустыни Каракум, по мнению географов и геологов, имеет аллювиальное происхождение, то есть были принесены на равнину реками, в первую очередь Аму-Дарьей, из окружающих гор Копет-Дага и Памира. В более прохладную эпоху, предшествующую современной, реки были более водообильными и несли значительно больше взвешенных частиц. Таким образом, «современные Каракумы нужно рассматривать как древнюю дельту рек Аму-Дарья, Мургаб, Теджен и других» (Мурзаев, 1961, с. 37).
К югу пустыня сменяется полосой предгорий, за которыми следует горная система Копет-Даг, состоящая из трех хребтов, разделенных котловинами, (рис. 2.41). К юго-западу от Ашхабада находится наиболее высокая вершина, имеющая отметку 2942 м. Копет-Даг сложен меловыми и третичными осадочными горными породами - известняками, мергелями, песчаниками и аргиллитами.
Рис.2.41 Обзорная карта республик Средней Азии
Климат. Территория Средней Азии вследствие её географического положения отличается высоким уровнем солнечной радиации. Величина суммарной годовой радиации в Ташкенте достигает 136 тыс. кал., в более южных района- до 160 тыс. кал. на 1 кв.см. (Мурзаев, 1961). Для сравнения этот же параметр в Санкт-Петербурге равен 82 кал, а в Москве - 88 кал.
Климат Средней Азии резко континентальный. Зимняя погода отличается неустойчивостью и резкими перепадами температур от -30- 35° до +25°, что объясняется прохождением здесь полярного фронта, в котором преобладают континентальные воздушные массы сибирско- монгольской области высокого давления. В летнее время, напротив, погода весьма устойчива. Атмосферный воздух сильно прогревается, влажность его резко падает. Циклоническая деятельность не проявляется, хотя преобладающие северные ветры приносят влажный воздух: этот воздух, нагреваясь, не достигает точки насыщения и не отдает влагу в виде дождей (рис. 2.40). Особой сухостью отличаются Туркменистан и Южный Таджикистан. На равнинах Туркмении летом обычны температуры 42-44°.
Высокие сухость и температура воздуха способствуют интенсивному испарению. В дельте Аму-Дарьи испарение с поверхности воды за год достигает 1798 мм водяного столба (Мурзаев, 1961), что в 22 раза превышает сумму осадков.
Из литературных источников, в том числе Омара Хайяма, известно, что в 12 веке устье р. Мургаб представляло собой оазис в пустыне, где располагался город-оазис Мерв. Такое же состояние этой местности было и 2 тыс. лет назад - Плиний сообщал, что Маргиана (Мервский оазис) со всех сторон окружен песками (Берг, 1952).
Рис. 2.42 Климатограмма подзоны южных пустынь (Туркменистан, Репетекская метеостанция). По К.М. Пктрову и Н.В. Терехиной, 2013, с. 226
Растительность. В этом разделе кратко перечислены природные сообщества, произрастающие в естественных условиях (Петров, Терехина, 2013) за пределами орошаемых земель. Обширная пустыня Средней Азии подразделяется на четыре подзоны: северную, среднюю, южную и предгорных южных пустынь.
Подзона северных пустынь заключена между 49° и 46° СШ. В неё входят восточная часть Прикаспийской низменности, южная часть Подуральского плато и Приаральские Каракумы. Преобладающим типом растительности являются пустынные кустарнички - полынь нескольких видов.
Подзона средних пустынь занимает Мангышлак, центральный Устюрт, плато Бетпак-Дала и Южное Прибалхашье. Здесь также преобладают полынные сообщества. Большие площади занимают пески, где присутствуют сообщества саксаула (черно-, бело- и смешанносаксауловые). К участкам солончаков приурочены несколько видов солянок, преимущественно однолетних.
Подзона южных пустынь расположена южнее 43-44° СШ. В неё входят южный Устюрт, Красноводское плато, песчаные пустыни Каракумы и Кызылкумы. Видовой состав растений здесь существенно иной. Однолетние солянки уступают место многолетним тетыровым и кеуре- ковым сообществам. Доминантами песков являются белосаксаульники. Появляются новые виды полыни, важную роль играет осока Сагех physodes, способная создавать сомкнутые покровы. Распределение растительности на поверхности чрезвычайно неоднородно, оно определяется мезо- и микрорельефом, резко различаясь на склонах, вершинах гряд и в межгрядовых понижениях.
Речная сеть. Крупные реки Средней Азии впадают во внутри- конти-нентальные водоемы - Аральское море, озера Иссыккуль, Балхаш, а мелкие реки теряются в пустыне. Западная часть Туркмении не имеет рек, тогда как на востоке развита густая речная сеть. Это обусловлено тем, что восток Средней Азии соседствует с высокогорными системами Памир и Тянь-Шань. Сток многоводных рек Аму-Дарья, Сыр-Дарья, Чу и других (рис. 2.43) формируется в зонах вечных снегов и ледников. Поэтому на этих реках бывает два паводка: первый - в начале лета за счет таяния низколежащих снегов, второй - в середине или конце лета, когда тают вечные снега и ледники. Реки Теджен и Мургаб берут начало в отрогах Копет-Дага, где нет ледников и вечных снегов. Их режим зависит от атмосферных осадков, соответственно паводок проходит в период весенних дождей.
Сток рек весьма неравномерен как в течение года, так и в зависимости от рельефа и количества осадков. Наименьший модуль стока 0,3-2,0 л/сек имеют бассейны рек Теджен и Мургаб. В высоких горах максимальный модуль стока до 40 л/сек отмечен на Гиссарском хребте, внешние цепи гор имеют модуль стока 20-30 л/сек (Шульц, 1949).
Реки Средней Азии отличаются высокой мутностью, перенося большой объем взвешенных частиц. В одном кубическом метре воды содержится твердых частиц: Сыр-Дарья (у Беговата)- 1300 г, Карада- рья- 1730 г, Зеравшан - 1390 г, Аму-Дарья (пристань Ташсака- 3740 г, Теджен - 3560 г. Самой мутной рекой Туркмении является Атрек, впадающий в Каспийское море. Его вода содержит до 18 000 г твердых частиц, что в три раза превышает показатель знаменитой своей мутностью р. Хуанхэ в Китае. Большой объем взвешенных частиц способствует мобильности русел. Для Аму-Дарьи наблюдениями 1949— 1951 гг. были установлены следующие скорости смещения (м/год): бровок пойменных берегов - 530, осередков - 1700, островов - 1000, боковой размыв - 380 (Попов, 1977, с. 132). Эти процессы осложняют ведение сельского хозяйства в пойме реки, приводят к размыву больших площадей возделанных полей (рис. 2.48, 2.49).
Рис.2.43 Бассейны рек и области формирования их стока в Средней Азии. Бассейны рек: 1 - Аму-Дарья, 2 - Сыр-Дарья, 3 - Талас, 4 - Чу, 5 - оз. Иссык-Куль, 6 - Мургаб, 7 - Теджен, 8 - Атрек (Средняя Азия, АН СССР, М.,1948 г.)
Население. Численность населения Средней Азии за последние 100 лет значительно увеличилась, несмотря на пустынный климат и дефицит воды. По переписи 1959 г. население Туркменской республики СССР составляло 1516 тыс., в 1979 г. - 2759 тыс., в 1989 г, - 3534 тыс.; в 2012 г. в Туркменистане проживало (по оценкам ООН) 5170 тыс. человек.
Системы орошения и степень использования водных ресурсов
Орошаемое земледелие в Средней Азии начало развиваться с бронзового века (конец 3-го- начало 1-го тысячелетия до н.э.), т.е. применялось не менее 3 тыс. лет, но лишь в XX веке была создана современная разветвленная система водохранилищ, каналов и арыков. В настоящее время водные ресурсы Средней Азии используются почти полностью.
Из двух крупных рек наибольшее хозяйственное значение имеет Сыр-Дарья, питающая оросительную систему Голодной степи. Река образуется при слиянии Нарына и Карадарьи, водами которых наполняется Большой Ферганский канал, построенный в 1939 г. Ферганская долина - важнейший экономический район Средней Азии. Все многочисленные мелкие реки Ферганы давно не питают Сыр-Дарью, так как забраны жителями в ирригационные системы оазисов. Во времена СССР на Сыр-Дарье был создан мощный комплекс гидросооружений: каналы, водохранилища (одно из них имеет протяженность 60 км), гидростанции (Фархадская, Кайрак-Кумская и др.). В середине XX века из общего годового стока Сыр-Дарьи, равного 38 км3, Аральского моря достигали всего 14 км3.
Для сохранения Аральского моря по подсчетам специалистов требуется поступление не менее 50 км3 воды в год. В настоящее время в море из Сыр-Дарьи и Аму-Дарьи поступает в год лишь 13 км3 воды, причем это в основном вторичные дренажные воды, солоноватые, содержащие пестициды и химические удобрения.
Река Аму-Дарья - самая многоводная река Средней Азии, в среднем течении (г. Керк) ее средний расход равен 2000 м3/сек, или 64 км3 в год. В низовьях эта река питает водой обширный Хорезмский оазис.
Река Мургаб, берущая начало в Западном Памире, имеет средний годовой сток около 50 м3/сек; в весенний паводок он возрастает до 200 м3/сек. На Мургабе в 1909 г. была построена первая в Средней Азии плотина и гидроэлектростанция. В бассейне Мургаба в середине XX века длина оросительных каналов превышала 6 тыс. км.
Степень освоения и использования водных ресурсов Средней Азии остается неравномерной и еще неисчерпанной. В бассейнах некоторых рек, речной сток в XX веке был уже полностью использован для орошения и бытовых нужд, например, в Зеравшане - в начале века, в Мургабе - в середине. На других реках во времена СССР шло масштабное ирригационное строительство, что позволило к середине XX века увеличить площади орошаемых земель в два раза по сравнению с 1914 г. В 1955 г. в бассейне Аму-Дарьи орошалось 800 тыс. га, а в бассейне Сыр-Дарьи - в два раза больше. Это стало возможно благодаря строительству водохранилищ и каналов. В 1988 г. было завершено строительство Каракумского канала длиной 1445 км, забирающего до 45% стока Аму-Дарьи. Канал существенно пополнил водные ресурсы Мургаба, Теджена и расположенных в их устьях оазисов. Введение его в строй создало возможность освоения еще 1 млн. га пустынных земель. Туркменистан оказался в выигрыше, но в итоге возникла масштабная экологическая катастрофа - погибло Аральское море.
Социально-экологическая ситуация. Средняя Азия в СССР находилась на первом месте по площади орошаемых земель, что позволяло обеспечивать население продовольствием и производить большой объем технических культур (в первую очередь - хлопка). Однако за период с 1990 г. население республик Средней Азии практически удвоилось, что создает трудности в обеспечении продовольствием и резко обострило экологическую ситуацию.
Показательно, что рядовые жители Средней Азии не осознают причин этих реально существующих проблем. В качестве примера приведем беседу с жителем Марыйского оазиса, студентом географического факультета одного из российских университетов. Его семья имеет надел земли, на котором выращивает хлопок. Студент сообщил, что в последние 5 лет воды для полива недостаточно, но объяснить причину затруднился, хотя она лежит на поверхности: использование водных ресурсов в пределах дельты Мургаба достигло предела пропускной способности ирригационной системы (рис. 2.44-2.45).
Рис. 2.44 «Сухие» (субаэральные) дельты рек Теджен и Мургаб (с городами Теджен и Мары)
Рис. 2.45 Дельта р. Мургаб, известная в средние века как Мервский оазис
Рис. 2.46 Инфраструктура дельты р. Мургаб (окрестности г. Мары): чередование орошаемых полей и населенных пунктов
Рис. 2.47 Аму-Дарья в районе г. Туркменабад (бывшего Чарджоу) и Бухарский оазис
Здесь до XIX века в неё впадала р. Зеравшан, в бассейне которой расположены древние Бухарский и Самаркандский оазисы. Вследствие забора воды на орошение воды Зеравшана давно не доходят до Аму- Дарьи. В последний раз Зеравшан во время высокого паводка достигал свое природное устье в 1921 г. (рис. 2.46-2.47).
Рис. 2.48 Аму-Дарья южнее Туркменабада. Наступление песчаной пустыни с востока
Рис. 2.49 Р. Аму-Дарья севернее г.Туркменабада (бывшего Чарджоу).
Русло р. Аму-Дарья постоянно меняет местоположение, размывая возделанные поля на левобережье. На правобережье - большая площадь полей засыпана наступающими с востока песками (рис. 2.48 - 2.49).
Рис. 2.50 Дельта Аму-Дарьи близ Нукуса. Наступление песков с востока
Рис. 2.51 Р. Сыр-Дарья при выходе из горного рельефа близ Кайраккумского водохранилища
Рис. 2.52 Р. Сыр-Дарья, нижнее течение. Казахстан, Кызылординская область, с. Тасбугет. Меандрирующее русло, множество стариц.
Деградация сельхозугодий вследствие обмеления реки
Рис. 2.53 Река Сыр-Дарья к востоку от Байконура
Рис. 2.54 Долина р. Сыр-Дарья близ Байконура. Русло активно меандрировало последнее столетие
Рис. 2.55 Долина р. Мургаб на юге Туркменистана
Река Мургаб, входя на территорию Туркменистана, пересекает пустынный хребет Копет-Даг. Ее долина (пойма и террасы) полностью освоены благодаря системе орошения. Структура полей и населенных пунктов в Туркменистане и Афганистане резко различается, несмотря на идентичные природные условия (пояснения - в тексте) (рис. 2.55 - 2.57).
Рис. 2.56 Фрагмент рис. 2.55.
Структура земельных наделов на территории Афганистана
?И
Рис. 2.57 Фрагмент рис. 2.55. Структура земельных наделов на территории Туркменистана
Гибель Аральского моря
Рис. 2.58 Усыхание Аральского моря вследствие сокращения стока рек Аму-Дарья и Сыр-Дарья (журнал «В мире науки»)
Активное преобразование природной среды Средней Азии путем создания самой значительной в СССР системы орошения привело к гигантской экологической катастрофе - гибели Аральского моря. Необходимо проанализировать социально-экологические условия и причины, при которых оказался возможным такой масштабный просчет в стратегии природопользования.
Сразу следует отметить, что быстрое создание громадной и сложной системы орошаемых земель с сетью каналов и водохранилищ под силу только промышленно развитому государству при централизованном планировании и вложении капиталов. Соответственно ученые, планировщики и строители должны были прогнозировать возможные последствия забора почти всей воды из рек Аму-Дарья и Сыр-Дарья, впадающих в Аральское море. Это не было сделано потому, что одновременно с расширением орошаемых площадей в Средней Азии разрабатывался проект переброски в Среднюю Азию вод сибирских рек. Распад СССР в 1991 г. сделал этот проект неосуществимым.
Однако ряд ученых считает, что экологическую катастрофу сибирская вода не остановила бы, так как и её предполагалось расходовать на орошение, в первую очередь, плантаций хлопчатника.
Имеются данные о размерах Аральского моря в 1901 г. (по Л.С. Бергу) и через 70 лет (3-е издание Большой советской энциклопедии). Ширина, длина моря, площадь и объем воды практически идентичны (Ярошенко, 1989). Но в последующие два десятилетия произошли глубокие негативные изменения Дальнейшее усыхание моря демонстрируют космоснимки (рис. 2.58). Уже к концу 80-х годов почти вся вода рек Аму-Дарья и Сыр-Дарья разбиралась на орошение. Ничего не изменилось и после распада СССР; ставшие независимыми государствами Туркменистан и Узбекистан продолжали пользоваться системой орошения, поскольку численность населения в них значительно увеличилась.
Если в 1970 г. г. Муйнак, рыболовецкая столица Арала, располагался на берегу моря, то в 1976 г. город оказался в нескольких километрах от берега (рис. 2.58). В 50-е годы Аральское море давало в год около 400 тыс. центнеров ценной рыбы, в начале 70-х годов уловы держались на уровне 160-200 тыс. центнеров. Но в 1978-1988 гг. мощности Муйнакского рыбокомбината пришлось использовать для переработки рыбы, доставленной с Дальнего Востока, Западной Сибири и Каспийского моря.
Таким образом, первой причиной гибели Арала была экологическая недальновидность московских проектировщиков оросительной системы
Средней Азии. Не отличались экологической грамотностью и местные кадры. Вот мнение туркменского академика Бабаева; «Что Арал? Осушить его надо, хлопок будем выращивать» (Ярошенко, 1989, с. 350).
Второй причиной кризиса была заинтересованность республиканских и районных руководителей в постоянном расширении площадей орошаемых земель. Мотивы такого стиля руководства были социально-экономические. В послевоенные годы в стране морально и материально поощрялись различные трудовые рекорды. Ударники, стахановцы, герои труда получали ордена и медали, награждались денежными премиями. Такое полезное по цели стимулирование породило на орошаемых землях злоупотребления - многие хозяйства имели неучтенные орошаемые поля, за счет которых «повышали» показатели урожайности своих хозяйств. «Погоня за показателями, за всё новыми гектарами земель стала ... совсем не бескорыстной самоцелью. Жадность к деньгам и славе победила простейшее благоразумие» (Ярошенко, 1989, с. 344). Это, по сути, социально-экономическое явление местного (республиканского) масштаба было второй причиной значительного дополнительного расхода воды на орошение.
Угроза существованию озера Балхаш
Озеро Балхаш, находящееся на территории Казахстана, является вторым по величине после Аральского моря, водным бассейном Средней Азии. Котловина Балхаша вытянулась с запада на восток на 600 км. К северу от озера находится мелкосопочник, примыкающий к пустыне Бетпак-Дала (Северной Голодной степи). С юга озеро обрамляют пески Таукум, переходящие в Казахстано-Джунгарскую горную область, хребты Заилийского и Джунгарского Алатау. 80% воды в озеро доставляет р. Или, берущая начало в Китае. Река Или имеет обширную дельту площадью 8 тыс. км2. В 1970 г. в долине р. Или вошли в строй Капча- гайское водохранилище и ГЭС с целью ввести в оборот 400 тыс. га земли. Однако после заполнения водохранилища на 50% от проектного объема, состояние озера Балхаш резко ухудшилось - площадь его сократилась на 4 тыс. км2, повысилась соленость воды, дельта стала деградировать и опустыниваться. Наполнение водохранилища приостановили, к вершине дельты р. Или обеспечили поступление воды 10,8 км3 в год. Это позволило поддерживать уровень озера на критической отметке 341-342 м. Капчагайское водохранилище имеет длину 150 км, под его воды ушли плодородные пастбища. Новых орошаемых земель введено 40 тыс. га, что в 10 раз меньше площади, предусмотренной проектом. Величина испарения с поверхности водохранилища за лето составляет около 80 см (Яншин, Мелуа, 1991), а ведь раньше этот громадный объем воды поступал в озеро Балхаш.
Пока озеро Балхаш избежало участи Арала. Но в 2000 г. Китай начал освоение своих западных территорий. Забор воды из верховий рек Или и Иртыша увеличился в несколько раз. В бассейне Или было построено 13 водохранилищ и 59 гидроэнергетических установок. По подсчетам гидрологов Казахстана увеличение водозабора из Или на китайской территории всего лишь на 10-15% может стать для озера Балхаш критическим. Трансграничные реки сейчас используются Китаем и Казахстаном на основе соглашения, подписанного в 2001 г. В 2016 г. уровень озера сохранялся на отметке 342,2 м. Если же озеро обмелеет, «то нарушится вся речная система юго-восточного Казахстана, поднимутся пыльные бури, дойдут вместе с солью до верхних предгорий Алатау, где растают ледники и накроют селями Алматы» (Дат- нова, 2017, с. 115).
Подводя итог вышесказанному, отметим, что на большей части территории Средней Азии (за исключением средне- и высокогорного рельефа) испарение существенно превышает количество атмосферных осадков. Поэтому возделывание сельскохозяйственных культур возможно лишь при орошении полей.
Вторым необходимым условием земледелия является наличие плодородных аллювиальных или лёссовых почв. Территории с плодородными почвами и водными ресурсами располагаются вдоль предгорий, речных долин и в дельтах крупных рек, где и зарождалось древнее орошаемое земледелие.
С ростом оседлого населения Средней Азии объемы потребления воды для бытовых нужд и орошения постоянно увеличивались, и в некоторых речных бассейнах водные ресурсы были полностью освоены еще в XIX веке. Так, сток р. Зеравшан (правого притока р. Аму-Дарья) более 100 лет не достигает устья - в бассейне этой реки в средние века возникли города Бухара и Самарканд и центры интенсивного орошаемого земледелия.
Во второй половине XX века в бассейнах Аму- и Сыр-Дарьи была создана мощная система орошения, рассчитанная, в первую очередь, на выращивание хлопка. Сток названных рек практически полностью разбирался на орошение полей. В результате в течение 50 лет от Аральского моря осталось несколько небольших водоемов, а прибрежные территории превратились в пустыню.
