Лестница речных террас. Ученые выяснили, как сформировался рельеф древней долины Волги

В современной долине реки Волги в ее верхнем течении ученые выявили участки, полностью перекрытые ледниковыми отложениями (мореной) времен московского оледенения (170–125 тысяч лет назад). Эти наблюдения подтвердили важную роль оледенения в формировании долин крупных и малых рек, впервые обоснованную еще в XIX веке Василием Докучаевым. После таяния ледника гидрографическая сеть формировалась заново, лишь на отдельных участках наследуя древние долины, сохранившиеся как ложбины стока.

Участки доледникового террасового комплекса, погребенные под ледниковыми отложениями, представлены как ступени в рельефе долин. Полученные данные о неоднородном строении долины крупнейшей реки Европы будут полезны при планировании сельскохозяйственной деятельности, а также при разработке мер защиты Волги от загрязнения. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Catena.

Бассейн Волги — крупнейшей реки в Европе — в ее верхнем течении располагается в области, которая ранее была покрыта ледником. Южная граница оледенения, датируемого 170–125 тысячами лет назад, проходила примерно на широте Москвы, поэтому его называют Московским. Оледенение оказало значительное влияние на формирование ландшафтов в ледниковых областях Европы. Так, на Русской равнине, которая занимает большую часть Европейской части России, широко распространены двучленные отложения — почвы, сформированные на моренах московского оледенения, перекрытых маломощным (50–70 сантиметров) песчано-супесчаным надморенным слоем.

Двучленные отложения в долине реки Волги. Источник: Александр Макеев.

Ученые из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва) с коллегами исследовали строение долины реки Волги в ее верхнем течении на территории Тверской области, чтобы понять, как сформировалась долина этой реки и каковы ее геологические особенности в настоящее время. Изучение почвенного покрова от уреза реки (самого края воды) до более высоких междуречных пространств показало, что долина полностью перекрыта единым плащом двучленных отложений. При этом аллювиальные отложения — продукт деятельности рек — полностью отсутствуют, и это говорит о том, что Волга на исследуемом участке наследует древнюю доледниковую ложбину стока. Участки доледникового террасового комплекса, погребенные под ледниковыми отложениями, представлены как ступени в рельефе современных долин.

Таким образом, долина реки Волги в верхнем течении составная и включает, наряду с ложбинами, лестницу вновь образованных речных террас. Это объясняет описанное еще в XIX веке почвоведом и геологом Василием Докучаевым несоответствие современных речных русел древним долинам подавляющего большинства больших и малых рек Русской равнины.

Во время последнего (Валдайского) оледенения 70–11 тысяч лет назад исследуемый участок долины Волги не был покрыт ледником, остановившимся севернее, в районе Новгородской и Смоленской областей. Однако он входил в обширную зону, испытавшую сильное влияние ледника. Особенно заметно холодные и сухие условия при оледенении повлияли на надморенный слой двучленных отложений. Так, проведенное авторами датирование показало, что в позднеледниковый период — 17–12 тысяч лет назад — надморенный слой перерабатывался под воздействием интенсивных ветров. В результате на отдельных участках долины Волги сформировались параболические дюны (возвышенности в форме полумесяца) высотой до 10 метров.

Почвенно-геоморфологическое профилирование долины реки Волги. Источник: Александр Макеев.

Авторы подчеркивают, что закономерности, выявленные для Верхней Волги, можно применить к большинству долин больших и малых рек Северного полушария, расположенных в пределах бывших ледниковых областей.

Знание о строении речных долин позволит грамотно планировать мелиоративные, гидротехнические и агротехнические мероприятия, а также защитные меры от загрязнения бассейнов рек токсичными стоками. В дальнейшем мы планируем продолжить исследование ледниковых и послеледниковых событий и их влияние на современный почвенный покров.

• Александр Макеев, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова

В исследовании также принимали участие сотрудники Санкт-Петербургского государственного университета (Санкт-Петербург), Почвенного института имени В.В. Докучаева РАН (Москва), Института географии РАН (Москва) и Института прикладной геофизики LIAG (Германия).

Изображения предоставлены пресс-службой РНФ