# Природоохранное зонирование экосистем Северного Ледовитого океана по доминирующим типам техногенного воздействия

Polina Lemenkova

► To cite this version:

Polina Lemenkova. Природоохранное зонирование экосистем Северного Ледовитого океана по доминирующим типам техногенного воздействия. Environmental and Innovative Issues of the Development of the Russian Society, Institute of Economics, Management and Law, Nov 2015, Nizhnekamsk, Russia. pp.74-78, <10.6084/m9 figshare.7211033>. <hal-02017952>

HAL Id: hal-02017952

https://hal.science/hal-02017952

Submitted on 22 Mar 2019

HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of scientific research documents, whether they are published or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.

L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d'enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

<figure><img src="image_1.png" /></figure>
ПРИРОДООХРАННОЕ ЗОНИРОВАНИЕ ЭКОСИСТЕМ
СЕВЕРНОГО ЛЕДОВИТОГО ОКЕАНА ПО ДОМИНИРУЮЩИМ
ТИПАМ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Леменкова П.А.

Карлов Университет в Праге, Институт экологических исследований

Геоэкологическое зонирование акваторий безусловно необходимо для де-
тального и своевременного мониторинга состояния окружающей среды мор-
ских экосистем. Однако, в отличие от картографирования суши, принципы рай-
онирования морей сильно различаются, и до сих пор не существует единого,
общепризнанного мнения и научного подхода в этой проблеме. В данной статье
представлены методология, используемая для подготовки и хранения информа-
ции о районировании морей с помощью ГИС. Одним из наиболее употребляе-
мых принципов геоэкологического картографирования морских экосистем яв-
ляется ландшафтно-экологический подход, широко использованный при со-
ставлении комплексных геоэкологических карт Баренцева моря и использовав-
шийся при составлении геоэкологических карт для комплекта Государственных
геологических карт шельфа масштаба 1:1000000. В задачи картографирования
по этой методике входит установление особенностей донных ландшафтов, их
типизация, районирование и разработка экологически обоснованных рекомен-
даций для геологоразведочной и другой деятельности в шельфовых зонах. При
этом классическом подходе геоэкологическая нагрузка карт сводится к трем
основным позициям, на основе которых осуществляется геоэкологическое ком-
плексирование (т.е. совмещение нескольких слоев информации), позволяющее
через обобщение информации разрабатывать оценочные и прогнозные реко-
мендации: 1) структурное содержание; 2) элементы антропогенной нагрузки;
3) характеристика экологического состояния акватории. Объектом исследования
и картографирования выступает морская экосистема, которая в общем виде яв-
ляется системным единством среды обитания и жизнедеятельности морской
биоты с одной стороны и жизнедеятельности человека с другой. При этом, по-
скольку любая экосистема представляет собой систему взаимосвязанных и
взаимообусловленных отдельных факторов, которыми являются различные
природные и антропогенные компонентов, то их классификация проводится на
основе анализа совокупности этих компонентов. Использование ландшафтно-
экологического подхода представляется наиболее верным для целей геоэколо-
гического картографирования, т.к. он учитывает практически все возможные
факторы при итоговой оценке состояния экосистемы. Однако существует один
существенный негативный фактор в вопросе применения этого метода именно
к картографированию морей. Дело в том, что на многих акваториях морские
ландшафты практически не изучались и не выделялись, и их районирование
практически не проводилось в достаточной мере, поэтому составление геоэко-
логических карт на морские акваторий на единой ландшафтной основе является
довольно трудоемким и сложным процессом. Настоящая работа имеет объек-
том изучения Баренцево море. Баренцево море, как и большая часть морей Арк-
тики относится к шельфовым и расположено на плоских абразионно-
аккумулятивных равнинах, где происходит постепенное накопление терриген-
ного материала и контаминантов. В северной его части происходит переход к
холмистым денудауионно-аккумулятивным равнинам, что постепенно услож-
няет общую картину рельефа, создавая условия, благоприятные аккумуляции
вещества в понижениях и впадинах. В северных районах Карского и Баренцева
морей поверхность дна осложнена шельфовыми желобами, в которых происхо-
дит осадконакопление привнесенного материала. В аккумулятивных равнинах
дна котловин Баренцева моря, расположенных в его северо-западной части, на
пути переноса вещества теплым течением, откладывается часть влекомого ма-
териала и частиц. К числу негативных процессов и явлений Западно-
Арктического шельфа относятся также гравитационные, т.е. склоновые процес-
сы и явления. Участки площадного развития оползней и оплывин на прибреж-
ных территориях приурочены к субгоризонтальным мегаформам рельефа, по-
крытым мягкими, рыхлыми грунтами. Одним из наиболее распространенных
гравитационных процессов является течение разжиженных донных осадков
(с возможным захватом глинистых и песчаных отложений) по склону с образо-
ванием у его подножия натечных линзовидных скоплений. На шельфе Баренце-
ва моря это сравнительно узкая (20-25 км) полоска с углами наклона поверхно-
сти до 5-60, простирающаяся вдоль юго-западного берега Южного острова ар-
хипелага Новая Земля. Протяженный склон с развитием гравитационных про-
цессов окаймляет также Северо-Печорскую возвышенность. Участки развития
обвалов и осыпей приурочены к прибрежным подводным уступам (террасам)
тектонической природы, окаймляющим Кольский п-ов (до глубины 130-150м) и
архипелаг Новая Земля (до глубины 60-100 м). Отсутствие покрова современ-
ных отложений в прибрежной зоне является показателем условий районов с
высокой энергией волн и активным перемещением осадков по дну моря. Ак-
тивная переработка и транзит поступающего осадочного материала происходит
в Горле и Воронке Белого моря, зонах Канино-Колгуевского и Печорского мел-
ководий, у о. Вайгач. Для определения геоэкологических регионов акватории
Баренцева моря как части Арктического бассейна, наиболее чувствительной к
внешним экологическим воздействиям, проведено геоэкологическое райониро-
вание на основе пространственно-географического анализа. В основу анализа,
проведенного в среде ArcGIS, положены исследования двух основных групп
факторов: природных и антропогенных, формирующих экологическое состоя-
ние акватории. Средствами ГИС районирование акваторий проводится как ре-
зультат логических операций на взаимное перекрывание и пересекаемость по-
лигонов, накладывающихся в разных векторных слоях, где полигонами являют-
ся, соответственно, географические и экологические районы и ареалы, выде-
ленные в результате двух предварительных стадий районирования акваторий:
географического и экологического. Далее, используя географические знания о
принципах распространения загрязняющих веществ в конкретных физико-
географических условиях и о закономерностях поведения природных экосистем
под воздействием нагрузок, результаты логического пересечения ареалов были
скорректированы. Проверка выполненных процедур на географическую досто-
верность абсолютно необходима, т.к. машинная автоматизация, используемая
при анализе географических систем, не является абсолютно достоверной в силу
ее работы на логико-математических принципах, не позволяющих на данном
этапе развития геоинформатики формализировать географические знания,
строить прогноз поведения отдельных компонент экосистем и сценарии их
дальнейшего развития. Районирование осуществляется на региональном уров-
не: Баренцево и Печорское моря. Обработка и пространственный анализ ин-
формации о морских экосистемах делают возможным составление тематиче-
ских карт в цифровом формате (1:10млн), показывающий геотехнические еди-
ницы, опасности оползней и потенциал эрозии. Наконец, используя тематиче-
ские данные можно разработать карту геотехнического зонирования террито-
рий, которая показывает основные ограничения в использовании земель. На ос-
нове анализа на пересечение тематических слоев из карт районирования, в ак-
ватории Баренцева моря выделены основные физико-географические районы,
характеризующиеся совокупностью различных литологических и климатиче-
ских условий и, следовательно, различной восприимчивостью к внешним тех-
ногенным нагрузкам. Результаты районирования послужили физико-
географическим фоном для последующих этапов районирования (соответст-
венно, экологического и геоэкологического). В результате экологического рай-
онирования акваторий Баренцева моря выделены следующие типы районов по
доминирующим типам техногенного воздействия: 1) относительно благополуч-
ные районы, практически не подвергающиеся техногенному прессу; 2) районы
умеренного загрязнения в результате воздействия следующих факторов: 2а) приток загрязняющих веществ с Нордкапским течением из промышленных центров северной Европы; 2б) районы, в которых происходит аккумуляция за-
грязняющих веществ, благодаря благоприятным литодинамическим условиям
(наличие локальных понижений рельефа и тонкой фракции в составе донных
отложений на путях переноса загрязнителей); 2в) транспортная зона интенсив-
ного мореходства; 3) районы с кризисной обстановкой в регионе в результате
следующих доминирующих факторов: 3а) интенсивное промышленное загряз-
нение; 3б) геологоразведочные работы по разработке нефтяных месторожде-
ний; 3в) сильное загрязнение радиоактивными отходами. В результате зониро-
вания выделены районы:

* юго-восток Баренцева моря, Печорское море (уровень риска 4) геоэкологическая ситуация кризисная: негативные экологические факторы - разработка нефтяных месторождений в прибрежно-шельфовой зоне тундр и каменного угля в Ненецком АО, аэрозольные и стоковые воздействия которого вносят негативный вклад в состояние экосистемы, практически не поддающейся восстановлению (или при чрезвычайно медленных темпах) после катастрофических техногенных воздействий.

* прибрежные районы о. Новая Земля (уровень риска 4)
геоэкологическая ситуация кризисная: осложнена длительным интенсив-
ным радиоактивным воздействием на тундровые экосистемы со стороны воен-
ной промышленности. Плоские абразионно-аккумулятивные равнины дна при-
брежной акватории благоприятствуют длительной аккумуляции осадков, прак-
тически не вымывающихся из грунтов.

• шельфовые районы Кольского п-ова (уровень риска 4)

геоэкологическая ситуация кризисная: осложнена граничным расположе-
нием зоны на пути смешения различных типов вод и распространения видов
фауны и одновременно чрезмерными масштабами промышленного воздействия
со стороны Мурманского района и проходящей здесь трассой Мурманского
морского пути. Поэтому дальнейшие негативные воздействия на экосистемы
района приведут к резкому непоправимому сокращению видов и популяций
биоты и нарушениям в функционировании экосистем.

• фиорды и заливы арх. Шпицберген (уровень риска 3)

геоэкологическая ситуация осложненная: главный негативный экологиче-
ский фактор - непосредственный привнос загрязнителей в район с потоками
ветвей Гольфстрима из районов Северного моря. Усугубляют ситуацию гео-
графические особенности района: наличие многочисленных фиордов, где про-
исходит аккумуляция загрязнителей, нестабильная тектоническая ситуация на
дне, включая наличие ряда разломов, распространение термоабразионных бере-
гов, привносящих территорий материал в результате постепенных разрушений
и периодическую вулканическую подводную деятельность.

• центральная впадина Баренцева моря (уровень риска 3)

геоэкологическая ситуация осложненная: происходит наложение небла-
гоприятных экологических факторов и нестабильных географических, Осложн-
няющие экологические факторы: постоянный перенос загрязняющих веществ
из Северного моря с Нордкапским течением, выносы сточных и промышлен-
ных вод из индустриального Мурманского р-на, интенсивная деятельность ры-
бохозяйственных предприятий. Особенности географических условий: распро-
странение донных отложений с преобладающей тонкой фракцией в составе,
благоприятствующих постоянной аккумуляции отложений при крайне низких
темпах их вымывания; в районе постоянно наблюдается массовое скопление
рыб, зоопланктона и других представителей фауны.

• Южная часть Баренцева моря (уровень риска 2)

геоэкологическая ситуация неудовлетворительная: осложняющий природный фактор – развитие термоабразионных берегов, распространение тундр в растительности побережий, являющихся крайне не устойчивыми к внешним воздействиям экосистемами. В то же время, на район оказывает воздействие перенос загрязнителей с аэрозолями и стоками вод из района разработок канного угла (Инта, Ненецкий АО)

• Шпицбергенская банка (уровень риска 1)
геоэкологическая ситуация удовлетворительная: система течений из Атлантики и Северного моря направлена вдоль западных побережий архипелага Шпицберген и Кольского п-ова, а также в центральной части Баренцева моря, огибая Шпицбергенскую банку. В литологии доминирует песчаный тип отложений. Район расположен вдали от основных источников загрязнителей. Ситуацию осложняют лишь локальные их поступления из близлежащего архипелага, куда они поступают с системой течений Гольфстрима.

* **шельфовые районы Земли Франца-Иосифа** (уровень риска 1)

геоэкологическая ситуация удовлетворительная: район отличается относительно благоприятными литодинамическими свойствами, но постоянно подвергается непосредственному негативному влиянию со стороны притока загрязнителей из течений Атлантических вод. Осложняет ситуацию наличие многочисленных фиордов, в которых происходит аккумуляция веществ загрязнителей.

* **Области локальных возвышенностей в рельефе дна центральной части Баренцева моря** (уровень риска 0)

геоэкологическая ситуация нормальная: область расположена в относительном отдалении от основных путей переноса загрязнителей, донные отложения представлены, в основном, песками и алевритами, в рельефе преобладают поднятия, что препятствует седиментации осадков.

Выводы. В результате исследования проведена оценка риска возникновения серьезных кризисных экологических ситуаций в акватории Баренцева моря, обусловленных глобальными и региональными экологическими изменениями. На основе ГИС создан блок информационной системы Геоэкология Баренцева моря, решающий задачи предварительной обработки и систематизации входной информации, анализа экологических ситуаций по проблеме охраны окружающей среды конкретного района (акваторий). Для работы в ГИС и вывода информации в виде бумажных карт применялись программные средства ArcGIS. В базе данных включено около 2400 записей, для запроса к ним используется стандартный пользовательский интерфейс для SQL-запросов. Для комплексной оценки итоговое состояние экологической ситуации региона были проанализированные не только масштабы загрязнения окружающей среды, но и причины поступления загрязняющих веществ в акватории Баренцева и Печорское моря из различных источников, пути их переноса и осаждения. На итоговом природоохранном зонировании определены зоны сосредоточения загрязняющих веществ (т.е. схождения путей переноса контаминантов) и осаждения загрязняющих веществ в донные отложения.