1.2 Изменения уровня Каспийского моря за историческое время

За время инструментальных наблюдений по бакинскому футштоку с 1837 до 1929 гг. уровень Каспия колебался между отметками - 26,5 и - 25,5 м. Однако с 1930 г. началась быстрая регрессия моря. Кратковременные остановки произошли в 1940-1959 гг. и в 1955-1965 гг. Потом с небольшими колебаниями уровень падал до 1977 г., когда его отметка достигла - 29 м. С 1978 г. началась стремительная новейшая трансгрессия Каспийского моря (рис.5).

Рис.5. График колебаний уровня Каспийского моря по среднегодовым данным Махачкалинского водомерного поста.

В настоящее время уровень Каспия превысил отметку - 27 м. Всего затоплено около 25 тыс. км² площади бывшего осушенного дна, особенно в наиболее низменной северной части моря (рис.0). Многие населенные пункты, приморские зоны ряда городов, морских портов, дороги, объекты нефтегазодобывающей промышленности и сельского хозяйства остались под водой или находятся под угрозой затопления; животноводы лишились многих сенокосных угодий. Подъем уровня моря и процессы сгонно-нагонных затоплений вызвали сильное загрязнение морской воды, особенно наиболее продуктивного и мелководного северного Каспия.

а б

Рис.6. Регрессивно-трансгрессивные стадии береговой линии Каспийского моря по данным дешифрования КС 1978 (а) и 1989 (б) гг.: границы приморской равнины, осушившейся после 1968г. (а) и затопленные в ходе новейшей трансгрессии (б). Показано положение береговой линии в 1968 и 1978гг.

На территории Северо-Западного Прикаспия между дельтами Волги и Терека располагаются низменные аккумулятивные берега с весьма пологами (порядка 0,0001) уклонами в подводной и надводной частях береговой зоны (Сафьянов и др., 1994). Именно здесь наиболее ярко проявляются как регрессивные, так и трансгрессивные трансформации экосистем. Подъем уровня Каспия приводит к пассивному затоплению суши, которое усугубляется волновыми и ветровыми нагонами. Как показывают расчеты и натурные наблюдения (Гребнев, Жиндарев, 1993), нагоны здесь достигают 2-2,5 м по высоте слоя воды, что приводит к временному затоплению огромных площадей сельскохозяйственных угодий побережья Калмыкии и северного Дагестана. При этом непосредственному волновому воздействию подвергаются отдельные участки насыпи железной дороги Астрахань-Махачкала.

Прогнозируемое повышение уровня Каспийского моря до отметки - 25 м не только повлечет затопление, но и подъем грунтовых вод. Следствием этого будет подтопление части городских и сельских поселений, расположенных гипсометрически выше отметки - 25 м. В зоне подтопления окажутся многие города и села Калмыкии, Астраханской области и Дагестана. В целом ширина прибрежной территории, подверженной влиянию новейшей трансгрессии Каспийского моря в Северо-Западном Прикаспии, достигнет ширины 15-20 км (Слинко и др., 1993). Подсчитано, что при достижении уровнем Каспия абсолютной отметки - 25 м в Калмыкии будет затоплено 298,7 тыс. га и подтоплено 113,3 тыс. га земель (ТЭД, 1992).

Повышение уровня Каспийского моря, начавшееся в 1978 г., явилось полной неожиданностью. Оно не предусматривалось ни в одном из прогнозов, основывавшихся на гидрометеорологических методах, за исключением прогноза, данного М.С. Эйгенсоном (1963), который первым указал на связь колебания уровня Каспийского моря с макроклиматической обстановкой планетарного масштаба, а также с характером солнечной активности.

В течение оставшихся нескольких десятилетий XX в., по прогнозу М.С. Эйгенсона, должна произойти компенсация недавнего резкого дефицита водной массы Каспийского моря. Это значит, что общая циркуляция тропогидросферы должна в конце текущего столетия замкнуть свой солнечнообусловленный вековой цикл. Поэтому должен восстановиться и исходный климатический баланс, в частности, в области зимнего влагооборота в бассейне верхней Волги, Камы, и Оки, где формируется главная масса волжского стока, определяющего 75-76% прихода водной массы Каспия.

Действительно, соотношение осадков и испарения в бассейне Каспия перекрыло в период 1977-1985 гг. забор воды на хозяйственные нужды, что привело к возрастанию роли стока, в частности Волги, с 210 км³/год за период 1967-1977 гг. (88,7% нормы) до 260 км³/год (108,5% нормы) (Голицын, Панин, 1989). Анализ интегральных кривых солнечной активности (выраженной в числах Вольфа) и уровня моря (рис.7) подтверждаете наличие обратной корреляционной зависимости (Шеко и др., 1994). Максимальному стоянию уровня моря в начале XIX в. предшествовала слабая солнечная активность; с 1940 по 1977 гг., наоборот, на фоне усиления солнечной активности происходило понижение уровня.

Рис.7. График связи солнечной активности и уровня Каспийского мори интегральные кривые уровня Каспийского моря (1) и чисел Вольфа (2).

За последние десятилетия в Каспий поступает на 50 км³/год больше, чем расходуется на испарение и сток в Кара-Богаз-Гол. В результате водная масса стала переполнять чашу Каспийского моря и начался интенсивный подъем его уровня, в среднем на 14 см в год. В 1994 г. среднегодовая отметка уровня составила - 26,75 м (Никонова и др., 1995).

О.А. Дроздов (1990) рассмотрел связь между потеплением климата и увеличением общей увлажненности. По существующим оценкам к настоящему времени температура Северного полушарии уже поднялась почти на 0,5 ⁰С по сравнению с доинструментальной эпохой. К середине будущего столетия она может повыситься еще на 2,5 ⁰С. Для этих условий для прогноза увлажненности О.А. Дроздов принимает климат оптимума плиоцена, когда осадков на севере и на юге территории России было больше современных на 200-300 мм (Будыко, Израэль, 1987).

На совещаниях по проблеме Каспийского моря (Гурьев, 1991г.; Ростов Великий, 1991г.) почти все докладчики отмечали, что уровень Каспия в ближайшее время будет повышаться. Но, по заключению одних, повышение продлится до 1995-1996 гг., согласно мнению других - до 2020-2050 гг. Такой же разброс точек зрения существует и в отношении прогноза предельного положения уровня: от - 25 до - 26 м или от - 22 до - 20 м абс. высоты.

Г.И. Рычагов (1993) полагает, что в ближайшие годы подъем уровня замедлится. С приближением к отметке - 26 м произойдет затопление новых площадей вдоль северного побережья Каспия, а также обширных солончаковых депрессий в Казахстане и Туркмении. Это приведет к увеличению более чем на 10 км² мелководных, хорошо прогреваемых акваторий. Как следствие произойдет увеличение расходной части водного баланса (испарения) примерно на 10 км³/год. К расходной части водного баланса прибавится также испарение Каспийской воды из чаши Кара-Богаз-Гола, сток в который был вновь восстановлен в 1992 г.

Рассматривая вопрос о причинах колебания уровня Каспийского моря, следует принимать во внимание не только колебания водного баланса, но и изменения емкости Каспийской впадины, обусловленные тектоническими движениями. Возможно, что оба эти процесса действуют одновременно и однонаправленно.

Впервые мысль о сочетании тектонических и климатических условий при трансгрессиях и регрессиях в Каспийской области высказал еще Н.И. Андрусов (1923): "Не подлежит никакому сомнению, что отступление Арало-Каспия прежде всего обязано климатическим причинам, однако из этого еще не следует, что прежние береговые линии сохранили вполне свое первоначальное положение, а не были хотя бы несколько деформированы. Таким образом, понижение уровня Понто-Каспийской области потребует предположения об обширных деформациях земной коры. "

Г.П. Вдовыкин (1990) отмечает, что неотектонические движения обусловлены как глубинными процессами, так и влиянием, солнечно-земных связей, определяющих циклический (пульсационный) характер проявления подвижек. Цикличность позволяет, по мнению Г.П. Вдовыкина, прогнозировать характер поведения уровня моря вплоть до 2100 г., когда уровень Каспийского моря поднимется на 3м относительно его минимального стояния в 1977 г., т.е. до - 26 м абс. высоты.

В заключение следует сказать, что объяснить факт значительно проще, чем предсказать то или иное событие. Быстрый подъем уровня Каспийского моря не является событием экстраординарным для этого бассейна - в прошлом неоднократно случались колебания уровня Каспийского моря большой амплитуды. Однако устойчивое на протяжении нескольких десятилетий снижение уровня Каспия, сопровождавшееся интенсивным зарегулированием стока рек, настраивало прогнозистов на мысль, что тренд этого процесса останется неизменным. Подобные прогнозы служили основанием для проекта перераспределения стока северных рек, закрытия дамбой залит Кара-Богаз-Гол и т.п. Подъем уровня Каспийского моря перечеркнул прежние прогнозы и дал пищу новым, в которых с неменьшим энтузиазмом предсказывается сохранение тренда повышения уровня вплоть до середины XXI в.