Терско-Кумская низменность и дельта Терека — типичные территории юга европейской части России, которые подвержены опустыниванию. Негативному процессу способствуют ухудшение (дигрессия) пастбищ в результате человеческой деятельности, засоление почв, ветровая эрозия. Поверхностных вод, которые могли бы хоть как-то задержать процесс, здесь нет, а засушливый климат способствует усыханию естественных водоемов и озер. В северной половине региона практически нет воды для удовлетворения бытовых потребностей населения.
Опустынивание — проблема глобальная. В России она актуальна и для других территорий юга европейской части страны: Калмыкии, Северного Дагестана, Астраханской и Волгоградской областей.
Регион, над которым висит угроза превращения в пустыню, расположен между Черноморско-Азовской морской системой и Каспийско-Волжской. Если взглянуть на него из космоса, он предстанет вытянутым массивом, расширяющимся к северу. Высотные отметки от минус 26 метров до плюс 100 метров над уровнем моря. Общая площадь засушливых земель юга европейской части России (по данным разных экспертов) составляет более 15 миллионов га.
Решением проблемы занимаются. Разрабатываются различные программы, создаются научные коллективы, периодически выделяются средства, но деградация земель продолжается, площади пустынь растут.
Дело не только в хронической нехватке средств, хотя решение проблемы действительно требует больших капитальных вложений. Процессы идут «благодаря» хозяйственной деятельности человека и глобальному изменению климата. Однако в некоторых районах, если не остановить, то замедлить их может сама природа. Но с помощью человека. Так считают ученые Института геологии Дагестанского федерального исследовательского центра РАН (ДФИЦ РАН), предложившие бороться с опустыниванием с помощью пресных подземных вод (ППВ). Поскольку актуальность проблемы для республики высока, ее рассмотрели депутаты местного парламента. И проект ученых поддержали.
Почему подземные? «От поверхностных они отличаются стабильностью химического состава, — говорит руководитель проекта главный научный сотрудник Института геологии ДФИЦ РАН, доктор биологических наук, профессор Залибек Залибеков. — Исключено вмешательство человека. Вода не загрязнена продуктами его хозяйственной деятельности, отсутствует испарение. Если использовать ее для капельного орошения, исчезают причины ирригационной эрозии, поливная влага равномерно распределяется. Положительных факторов еще немало».
Местом экспериментов стал полигон Кочубейской биосферной станции ДФИЦ РАН. Его площадь — более 3 тысяч га, расположен он в самом сердце Терско-Кумской низменности.
Это равнина с небольшими возвышениями и легким наклоном на север и северо-восток. Летний максимум температур — от +40° до +45° С, зимний — от -20° до -25°. В год выпадает 200-250 мм осадков, в основном в начале и конце лета и осенью. Снежный покров неустойчивый, его толщина колеблется от 5 до 20 см. Характерная особенность климата — очень жаркое лето с часто повторяющимися суховеями, сильными ветрами, пыльными бурями. Они весьма способствуют деградации земель.
Значительную территорию занимают почвы лугового, лугово-степного вида разной степени засоления. В качестве опытных растений ученые использовали такие виды, как пырей ползучий, рапс озимый, люцерна полевая и травосмесь, наиболее характерная для пастбищ.
Исследования показали, что глубина водоносных горизонтов здесь колеблется от 280 до 450 метров. Пресные подземные воды залегают в Хвалынском и Хазарском ярусах четвертичных отложений.
Изменение глубины в большей степени связано с интенсивностью водообмена и затоплением приморской полосы, которое периодически происходит из-за изменения уровня Каспия. Для использования ППВ очень важна восстанавливающая способность их запасов. В нашем случае их пополняют Каспийское море, речные системы Волги, Урала, Терека и других рек.
Как показали многолетние наблюдения, режим подземных пресных вод в регионе стабилен. Пьезометрический уровень практически не меняется в течение года. Это связано, по мнению ученых, с тем, что водоносный горизонт немного наклонен в сторону Каспийского моря.
Ученые сравнили эти данные с условиями в некоторых других схожих районах мира, где ППВ также пытаются поставить на службу человеку. Например, в пустынях алжирской Сахары и Эфиопии ППВ залегают на глубине более километра.
Водным горизонтам нужно значительно больше времени для восстановления, нежели у нас. Затраты, необходимые для бурения одной скважины, на порядок выше, чем в Терско-Кумской низменности. Значительно дороже и другие статьи капитальных вложений.
После того, как ученые разобрались с условиями образования, глубиной залегания и способностью к восстановлению ППВ, они изучили их химический состав и приступили к практическим экспериментам, позволившим наметить технологические основы проведения поливов подземными пресными водами, учитывающие местные условия региона.
Основной объект создаваемой системы — накопитель воды емкостью 1,5 тысячи кв. м, расположенный в центральной части полигона. Вокруг высажена защитная лесополоса. Подход — нетрадиционный. Вода из скважины в накопитель поступает самотеком. А вот к опытным делянкам она подается с помощью насосов, через напорный распределительный бак, установленный рядом со скважиной. Ее объем диктуется потребностью каждой кормовой культуры в отдельности, а также влажностью почвы.
Минерализация поступающей из скважины воды такова: содержание мышьяка составляет 0,023 мг/л, тогда как предельно допустимая концентрация (ПДК) этого вещества — 0,05 мг/л. Содержание других опасных элементов еще ниже ПДК.
Ученые также провели сравнительный анализ химического состава «свежей подземки» с той, что в течение года имела контакт с атмосферой в накопителе.
Вывод ученых однозначен: добываемые пресные подземные воды могут использоваться для повышения плодородия почв в агрокомплексе без ограничений.
По оценкам исследователей, такой водой можно вернуть в хозяйственную деятельность 0,5 миллиона га только в Терско-Кумской низменности. Почвы здесь деградированы, но потенциальное плодородие не утеряли еще окончательно. Улучшится водный режим, земля «отблагодарит».
Станислав ФИОЛЕТОВ
Нет комментариев