В октябре прошлого года жители Ростова-на-Дону стали свидетелями невиданного ранее зрелища: посреди рекордно обмелевшей реки образовались острова. Предприимчивые горожане тут же вооружились металлоискателями и отправились на “новые земли” за сокровищами. Но о находках ничего не было слышно, впрочем, долгие две недели не звучали в Ростове и протяжные судовые гудки. Навигация на обычно оживленной реке замерла, а в бухгалтериях транспортных компаний подсчитывали многомиллионные убытки.
В чем причина этих событий, как они связаны между собой? По просьбе редакции на эти вопросы отвечает известный российский океанолог академик Геннадий МАТИШОВ, возглавляющий Южный научный центр РАН.
Колебания уровня воды в Дону во многом обусловлены тем, что Дон в своем нижнем течении движется практически с запада на восток и в итоге пополняет воды Таганрогского залива Азовского моря. Так совпало, что и господствующие ветры дуют здесь в широтном направлении. Это приводит к большим проблемам: задует “верховка” — ветер с востока — и погонит воду к устью, обнажая речное русло. Начнется “низовка” — ветер с запада — и волна пошла против течения. Тогда жди наводнений. И так было всегда. Однако в последнее десятилетие эти природные события стали непредсказуемыми, в азово-донских водных процессах появились взаимосвязанные, ранее не отмечавшиеся явления. Так, воды Таганрогского залива вдруг посолонели. Из-за этого стремительно меняется ихтиофауна Азовского моря. На место пресноводных обитателей — леща, судака, тарани — прибывают морские рыбы — барабуля, ставрида, сарган, камбала.
Немелочные проблемы
В октябре 2015 и 2016 годов наблюдалось необычайное обмеление Дона, вызванное сочетанием самых низких попусков на Цимлянском гидроузле и продолжительными восточными ветрами. Оно во многом стало причиной экстремального сгона на взморье. Сгоны и нагоны бывали и раньше, однако не с таким большим размахом колебаний уровня воды, как сейчас, и не с такой продолжительностью. Плюс прибавилось зарастание дельты, миграция в нее азовской ихтиофауны.
Для изучения этих перемен ЮНЦ РАН проводит регулярные сезонные океанографические и гидробиологические съемки от Ростова-на-Дону до Керченского пролива, используя собственные научно-исследовательские суда “Денеб” и “Профессор Панов”. Только в 2016 году состоялось 16 морских экспедиций общей продолжительностью свыше 200 дней.
Для дистанционного мониторинга солености, уровня и других параметров водной среды были оборудованы стационарные гидрометеопосты в дельте Дона и на Азовском взморье. Здесь в 11 километрах от берега на бетонном острове был построен один из таких постов — “Взморье”. Данные не только размещаются на ведомственном сайте, но и доступны через Интернет всем (http://meteo.ssc-ras.ru/#). Отслеживаются также береговые и ледовые процессы, взаимодействие речных и морских вод Таганрогского залива.
Какие выводы уже можно сделать из полученной информации? Для начала отмечу, что Азовское море относится к разряду наиболее изученных водоемов. База данных с его гидрометеопостов содержит уже свыше 150 тысяч измерений. Наукой установлено: для этого моря характерны внутривековые и сгонно-нагонные колебания солености воды. За 100 лет наблюдений было отмечено: в зависимости от изменчивости затока черноморских вод и речного стока колебания солености происходили в интервале от 8‰ (промилле, то есть граммов на один литр воды) до 14‰. А значит, Азовское море, как Каспийское и Черное моря, относится к солоноватоводным (до 14-17‰) бассейнам.
Анализ всей базы данных ЮНЦ позволил сделать ряд выводов. Общая закономерность на взморье состоит в том, что изначально пресная вода по мере развития нагонного течения замещается слабосолоноватой. А ведь ранее на взморье и в авандельте это явление не отмечалось. Мы считаем, что это напрямую связано с аномальной черноморской адвекцией при крайне ограниченном донском речном стоке. Штормовые южные и юго-западные ветры формируют экстремальные — до 3-4 метров — нагоны уровня воды, по сути, “запирая” дельту Дона. Как следствие, возникают условия для устойчивого затока в залив более соленой воды из южной части Азовского моря. В результате на акватории вдоль разреза коса Очаковская — Таганрог во все сезоны фиксировалась соленость воды от 4-6 до 8-11‰. Это в несколько раз выше среднемноголетних значений. В это же время соленость воды в дельте Дона могла достигать 5-6‰. Правда, не всегда сильный нагон является предвестником затока в дельту солоноватых вод. А вот в режиме спада ветрового течения на взморье возвращается слабосолоноватая и пресная вода.
При “верховках” более заметным является феномен существования слабосолоноватой (2-4‰) воды. И дельта, и взморье Таганрогского залива вплоть до Очаковской косы заполнены пресной (0,5-0,9‰) водой. Однако в последние 15 лет засуха привела к сокращению водных ресурсов бассейна Дона. Мизерный речной сток в условиях ветрового сгона позволяет свободно распространяться обусловленной черноморской адвекцией солоноватой воде вплоть до участка реки между Азовом и Ростовом-на-Дону.
Дефицит речной воды
Экстремальный сгон и обмеление дельты Дона в условиях засушливого климата наблюдаются два последних года. Осенью 2016 года из-за малых сбросов воды с Цимлянского водохранилища и экстремальных ветровых сгонов две недели держался критически низкий уровень речной воды. Тогда сотни судов, следующих по донскому фарватеру, были вынуждены встать на якоря и буквально ждать у моря погоды.
Существует ведомственный регламент объемов суммарной гарантированной водоотдачи из Цимлянского водохранилища. Запасы речной воды должны расходоваться не только на водоснабжение населения, но и на поддержание судоходных глубин ниже створа Цимлянской плотины. Минимально гарантированный судоходный попуск — 340 м3/с. В эпоху самых влажных лет прошлого столетия максимальные расходы воды в районе станицы Раздорской достигали 7000-9000 м3/с и выше.
В XXI веке усилились тенденции климатической аридизации (засушливости) и сокращения сбросов воды в Дон через Цимлянский гидроузел. В 2015 году объем половодья на водохранилище не превышал 4 км3 (35% от нормы), а максимальный расход — 790 м3/с (1/4 нормы). Эти величины не обеспечивали гарантированные навигационные пропуски для целей судоходства.
…В результате многолетних океанографических наблюдений ЮНЦ в рукавах и протоках Нижнего Дона, на взморье Таганрогского залива выявлены новые, ранее не изученные гидрохимические тенденции. Зафиксированы эпизоды значительного осолонения воды в реке (в 5-10 раз больше среднемноголетней нормы), сложное динамическое сочетание пресных, слабосолоноватых и солоноватых (до 5-7‰) водных масс.
Был сделан также вывод о том, что нет прямой корреляции между сгонно-нагонными течениями и ростом солености воды. Существует почти в равной степени возможность роста солености и его отсутствие.
Присутствие черноморской воды в дельте Дона — важный признак аридизации и дефицита влаги в водосборном бассейне реки. Как показали наши наблюдения, сток Дона уже не способен создавать устойчивый в течение года фронт пресных вод в Таганрогском заливе. Даже во время сгонов в дельте реки фиксируется повышение солености до 3-5‰.
В последние годы в Таганрогском заливе по целому ряду признаков резко возросла роль Азово-Черноморского компенсационного течения, возмещающего явный дефицит стока речной воды в Азовское море. В самые влажные годы сток Дона достигал 52 км3. После его зарегулирования объем сброса в 30 км3 признан относительно оптимальным для экосистемы Азовского моря. Однако в последние годы он уменьшился почти втрое. Этот дефицит возмещается затоком из Черного моря в Азовский бассейн соленой воды.
Причины этих не наблюдавшихся ранее явлений, на наш взгляд, кроются во внутривековой климатической цикличности (их продолжительность 30 и 60 лет) и деструктивных обстоятельствах, нараставших после ввода в строй в 1952 году Цимлянской плотины. Обмеление судоходного канала, рукавов и протоков дельты Дона приобретает катастрофический характер для рыбного хозяйства, судоходства и забора питьевой воды для двухмиллионного населения Азова, Ростова-на-Дону и Таганрога.
Что несут соленые волны?
Маловодье Дона влечет за собой долгосрочные последствия, связанные с “наступлением” с юга черноморской соленой воды. По нормативам СанПиН 2.1.4.10749-01 “Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды”, питьевая вода не может иметь содержание хлоридов больше 0,35 грамма в литре. Но сейчас в периоды сильных нагонов до водозаборов Азова может подниматься морская вода с концентрацией хлоридов 1-3 г/л, а соленость воды в это же время достигает значений 5-6‰ (при питьевой норме 0,45-0,5‰). Как следствие, на повестке дня стоит вопрос перестройки или модификации водозаборных систем. В будущем предстоит выявить термохалинные предвестники скачков солености воды, экстремальных “низовок” и “верховок” на Нижнем Дону.
В этих условиях надо объединить усилия фундаментальной науки, прикладных институтов и других ведомственных организаций, занимающихся рыбным и водным хозяйством. Нужно внимательнее отнестись к выделению квот, расчету общих допустимых уловов, контролю за нелегальным выловом. Думается, необходимо также пересмотреть нормативы водопользования всех отраслей, связанных в Донском регионе с водными и биологическими ресурсами. А ранее зримо не проявлявшиеся физико-географические явления предстоит учитывать при прогнозировании приазовской погоды, а также миграций и запасов промысловых рыб. Не стоит ждать решения проблем маловодья и от строительства на Дону новых гидротехнических сооружений. Об этом свидетельствует весь предшествующий опыт возведения плотин, и не только на Дону.
На первом инфографике: Формирование аномального сгона воды в дельте Дона в условиях маловодья (2015-2016 гг.)
На втором инфографике: Общий объем воды Азовского моря = 300 км3
Нет комментариев