Влияние современного вулканизма на ландшафты каряксо-авачинской группы вулканов Камчатки

В увлажненном климате, помимо благоприятных условий питания и увлажнения, влияние на повышенную продуктивность ценозов оказывает недостаток освещенности и господство рассеянного света.
По предположениям почвоведа И. А. Соколова, на высокую урожайность растительности после извержения вулканов оказывают влияние рассеянные в воздухе частички пепла. На их поверхности сорбируются соединения подвижных фосфатов, нитратов и калия. Осаждаясь на поверхность почвы, они становятся поставщиками ценных химических элементов, необходимых для растений. В этом-то и заключается секрет высокого плодородия почв.
Бурное развитие дикорастущих культур (трав, ягод, кедровых орехов) образует обильную кормовую базу для фауны района, а за счет хорошей обеспеченности кормами повышается численность животных и их выживаемость. На земном шаре нет другого более мощного природного экологического фактора, как современный вулканизм, который бы так заметно в короткий промежуток времени оказывал влияние на обновление внешней среды.
Распространение почвенных температур в верхних слоях отличается неравномерностью и динамичностью. На изменение температуры поверхностного слоя почвы влияет и выпадение осадков. Так, температура на глубине 5 см на различных высокотемпературных микроучастках составляет 50, 47, 44 С, а после дождя соответственно 33, 37, 38 С. Таким образом, несмотря на сильный термальный подогрев, температура поверхностных слоев почвы и, что особенно важно, корнеобитаемого слоя находится в сильной зависимости от погодного фактора.
На основе вышеизложенного сделан вывод, что в условиях термоаномалий сформировались совершенно обособленные фитоценозы, подбор видов которых обусловлен необычайно высокой почвенной температурой корнеобитаемого слоя в вегетативный период и более широкой, чем в обычных условиях, амплитудой колебания этих температур. Для указанного фитоценоза характерны гидротермальные изменения почвы с температурой до +30 — +60 оС.
Эдификатором термальных ценозов является Фимбристилис охотский (Fimbristulis ochotensis) — однолетник, облигатный термофил, эндемик Камчатки, вид с совершенно особенной экологией, поселяющийся на почвах с температурой в корнеобитаемом слое до +60 С. В условиях с резко ослабленной конкуренцией он создает микроценозы со 100%-ным покрытием (Рассохина, Чернягина 1973).
С растительными ассоциациями тесно связан в первую очередь мир беспозвоночных животных. Исследования показали, что на участках с термопроявлениями в экологии беспозвоночных животных имеются значительные отличия от нормальных условий обитания на сопредельных территориях. На термальных площадках выше плотность популяций и более богатый видовой состав. Если в нормальных биотопах плотность составляет 10–20 экземпляров на 1 м2, то на участках с термопроявлениями плотность крупных беспозвоночных составляет 40–50 экземпляров на 1 м2.
Наиболее типичными и массовыми видами являются пауки и муравьи. Не только на Камчатке, но и на Курилах самые крупные колонии муравьев встречаются у термальных полей. При этом при изучении арахнофауны Авачинско-Корякской группы вулканов Ненашева (2017) установила, что что большинство из пауков не имеет жесткой связи с вулканическим конгломератом и могут населять также другие местообитания, вероятно тоже можно сказать и о других представителях фауны. Однако локальная фауна представляет собой обедненный вариант высокогорной фауны Камчатки, сформированный видами, обладающими резистентностью к условиям активного вулканизма.
На термоплощадках в течение года значительно чаще наблюдается колебание численности беспозвоночных. С одной стороны, это связано с колебанием микроклиматических параметров (температуры воздуха, влажности, направления воздушных течений), а с другой стороны, обусловлено частыми вспышками численности у отдельных видов. Сезонные колебания численности беспозвоночных на участках, где отсутствуют термопроявления, выражены очень слабо.
Ученые считают, что термоплощадки явились своего рода убежищами (рефугиями) для теплолюбивой фауны в прошлом и позволили ей пережить общее похолодание и сохраниться в таких местах в виде фрагментов реликтовых биоценозов.
Наиболее многочисленными представителями животного мира вулканических областей являются птицы. В термоаномалиях с поствулканической деятельностью птицы находят благоприятные места для жизни и выведения потомства. Микроклимат термоаномалии Узона и Долины гейзеров оказался благоприятным для жизни птиц, поэтому во многом сохраняются редкие и малочисленные виды, средняя плотность очень высока по сравнению с нетермальными областями.
Вдоль берегов термальных водоемов отмечается необыкновенно раннее гнездование некоторых птиц, в частности водоплавающих. Хорошие микроклиматические условия и ранняя вегетация растительности делают термальные участки вулканических областей благоприятными местами гнездования многих видов.
В морфологии гнезд птиц, как и следовало ожидать, имеются отличия. На прогретых участках грунта подстилки очень тонкие, в то же время на окраинах термоплощадок гнезда с северной стороны или со стороны, обращенной от термоплощадок, имеют утолщенные стенки. Это своего рода адаптивное приспособление орнитофауны.
Здесь отмечается аномально быстрый рост молоди. В первую очередь это объясняется наличием богатой кормовой базы, кроме того, быстрому росту птенцов сопутствуют и другие факторы.
Стимулирующее действие на рост живых организмов-потребителей могут оказывать сине-зеленые водоросли, в большом количестве произрастающие у терм. Высокий процент содержания витаминов и других, полезных для роста веществ играет важную роль в онтогенезе молодых птиц.
Также вполне вероятно благотворное действие термальных вод и на здоровый рост птиц, постоянно контактирующих с термами.
Вместе с птицами важнейшим компонентом термальных биоценозов являются млекопитающие. Высокая урожайность дикорастущих трав, ягод, кедровых орехов является фактором хорошей обеспеченности животных кормами с высокой пищевой ценностью.
Однако надо иметь в виду, что подобные изменения в биологии птиц обычно свойственны немногому числу пар, гнездящихся непосредственно в пределах термальных полей. Уже в 50–100 м в сторону от термоплощадок их воздействие несущественно. Изменения носят случайный, а не популяционный характер. Вместе с тем возможно и формирование локальных популяций.
Млекопитающие в большей степени, чем птицы, нуждаются в потреблении воды, и поэтому для них важно присутствие водопоев, а термальные минерализованные воды являются прекрасными источниками воды для млекопитающих, особенно в холодное время. Термальная питьевая вода полезна для животных, так как она обладает высокой степенью ионизации. А чем больше заряженных частиц в воде, тем быстрее полезные вещества распадаются на составные части, легко усваиваемые организмом.
Животные используют и другие полезные свойства термальных вод. Медведи усвоили, что термальные воды полезны для организма. Сотрудникам Кроноцкого заповедника часто приходилось наблюдать, как медведи, посещая термоплощадки, принимали грязевые ванны и купались в теплой воде. Иногда просто простаивали в теплой воде продолжительное время. В зимнее время неоднократно приходилось наблюдать, как стая лебедей, зимовавших на Узоне, прилетала на Центральное термальное поле, где нет корма для них, и часами простаивала в теплой воде.
Таким образом, термальные биогеоценозы — важнейший компонент биоразнообразия Камчатки. Их особенность — прежде всего в энергетической составляющей, в том, что они существуют благодаря непрерывному подтоку тепла и химических соединений из глубинных слоев Земли. Мощность теплового потока, физические и химические особенности разгрузки глубинных флюидов определяют, в свою очередь, особенности абиотического и биологического компонентов экосистем, включая видовой состав обитающих здесь микроорганизмов, растений, животных, характер их ассоциации, пространственное размещение сообществ и важнейшие трофические (энергетические и вещественные) связи. Неудивительно, что каждый из термальных биогеоценозов, при общем принципе их организации (подток тепла и вещества из глубинных слоев Земли и их преобразования сначала на абиотическом уровне, а затем и в биологических сообществах), тем не менее, уникален по облику, структуре и приоритетным механизмам функционирования.
Однако далеко не всегда воздействие термальной и химической деятельности в районах вулканизма благоприятствует растительности и животному миру. На участках с мощным тепловым потоком и химически активными полями нередко растительный покров уничтожается полностью или имеет значительно обедненный состав растительных группировок, а их распространение принимает островной характер. На таких площадках птичьи гнезда встречаются единично, как правило, в куртинах травянистой растительности, или не встречаются вовсе, причем способность к гнездованию в пределах активных и мощных терм характерно лишь для немногих видов птиц. В условиях Кроноцкого заповедника это короткоклювый зуек, желтая и белая трясогузки, чирок-свистунок.
Более того, существуют и такие участки местности, где даже кратковременное пребывание животных оканчивается их гибелью. Летом 1975 года в Кроноцком заповеднике у подножия вулкана Кихпиныч в верховьях реки Гейзерной была обнаружена обширная территория с проявлением мофет. На небольшом участке местности в долине реки были обнаружены трупы восьми бурых медведей, труп росомахи, до 60 мелких млекопитающих (полевки, лемминги), более 10 птиц, 4 лисицы. Было выяснено, что все они погибли от удушья (Лобков, 1977).
Таким образом, видно, что роль вулканизма и поствулканических процессов в формировании ландшафтов необыкновенно велика и заслуживает внимания со стороны самых разных специалистов.




Заключение и выводы
В результате анализа научных литературных данных можно составить блок- и картосхему, отражающие влияние вулканических процессов на элементы ландшафта Корякско-Авачинской группы вулканов Камчатки.
Известно, что вулканические (в том числе и поствулканические) процессы, как древние, так и современные, оказывали и оказывают непосредственное или опосредованное воздействие на все элементы ландшафта: на геологическое строение, рельеф, почвенный покров, гидрологические условия, растительный и животный мир, а также на состав атмосферного воздуха.
1. Воздействие на геологическое строение территории осуществляется при излиянии лавовых потоков на дневную поверхность и их последующем застывании. Впоследствии непосредственно на этом «фундаменте» — кегурниках и происходит почвообразование и дальнейшее развитие ландшафта, то есть застывшие лавовые потоки являются материнской горной породой.
2. Более масштабным является воздействие на геологическое строение процесса отложения рыхлых пород при выпадении на земную поверхность аэрального вулканокластического материала и последующем переотложении их (пород) постоянными и временными водотоками.
3. Воздействие вулканических процессов на рельеф необыкновенно обширно. Особой формой макрорельефа являются собственно вулканические постройки крупного размера (горы-вулканы) — Авачинский и Корякский вулканы и шлаковые конусы. Особые формы рельефа представляют собой застывшие вулканические потоки (кегурники) и скопления рыхлого материала, в большом количестве встречающиеся в отрицательных формах рельефа. Извержения, как правило, приводят к резкому таянию ледников и снегов, вызывающему сход лавин и селей, которые проявляют опосредованное воздействия вулканического фактора на рельеф.
4. Воздействие вулканизма на гидрологические объекты не менее велико. Для вулканических областей свойственны уникальные, только для них характерные водные объекты: это термальные источники, гейзеры, "сухие" реки, которые, в свою очередь, кардинально изменяют ландшафт (это и геоморфологическое, и геохимическое, и биоценотическое воздействие). Влияние вулканизма отражается и на других водных объектах и их характеристиках. В частности, на показателях химического состава и расхода рек, который существенно выше, чем у рек, находящихся вне зоны активного вулканизма.
5. Велико и разнообразно влияние вулканических процессов на почвенный покров. В непосредственной близости от вулканов во время извержения часто происходит полное погребение почвенного покрова, и впоследствии формируется новый, то есть происходит омоложение почв. Снова начинается первая фаза почвообразования — образование гумусового горизонта, в результате чего формируются уникальные вулканические слоисто-пепловые почвы.
6. Воздействие вулканизма на атмосферу проявляется в выделении вулканических газов и взвесей мелкодисперсного пирокластического материала. Это отражается на химическом составе воздуха и атмосферных осадков. Радиоактивные элементы и их соединения оказывают воздействие на жизнедеятельность живых организмов.
7. Воздействие вулканизма на растительность и животный мир происходит непосредственно при извержениях, при которых выбрасывается большое количество пепла и вулканических газов (вызывая гибель отдельных особей или экземпляров или же всего биоценоза — при непосредственной близости к вулкану), и опосредованно, через другие составляющие ландшафта. Так, например, сверхвысокое содержание некоторых минеральных элементов в почве (Са, N, Р, К) является, вероятно, одной из причин гигантизма в растительном мире, а наличие радиоактивных элементов, содержащихся в воздухе и воде минеральных источников, сказывается на ускоренном росте молоди в животном мире. Именно к выходам термальных источников приурочены особые биоценозы — термоаномалии, характеризующиеся уникальным видовым и популяционным составом.
Наблюдается как положительное, так и отрицательное воздействие современного вулканизма на экосистемы.
Итак, в воздействии современного вулканизма на ландшафты Корякско-Авачинской группы вулканов можно выделить несколько направленных процессов — генетических типов: воздействие на геологическое строение (геологический фактор), на рельеф (геоморфологический фактор), на почвенный покров (эдафический фактор), на атмосферу (метеорологический фактор), на гидрологические условия (гидрологический фактор), на растительность и животный мир (биоценотический фактор). Но это деление весьма условно. Все факторы взаимосвязаны и взаимозависимы. Вулканизм в целом выступает как комплексный фактор воздействия, представляя собой сложное, многогранное переплетение разнонаправленных процессов, при суммировании которых и наблюдается глобальное изменение ландшафтов.
Все это можно проследить на примере ландшафтов Камчатки, представленных на рисунке 6.
Начиная от восточной части (здесь сосредоточено большинство действующих вулканов), где проявилось воздействие всех факторов, как непосредственное, так и опосредованное (зона 1), и центральной, где непосредственное влияние извержений также довольно велико (зона 2), и до северо-западной части (зона 3), где нет действующих вулканов, а расстояние до них максимально, прослеживается влияние вулканизма на ландшафты.

Рис. 6 – Картосхема отражающая степень и факторы влияния вулканических процессов на элементы ландшафта
То есть даже там, где расстояние до ближайшего действующего вулкана превышает сотни километров, ландшафты все же испытывают на себе воздействие вулканизма (наличие термальных вод, а соответственно и термоаномалий, поступление вулканического пепла…).
Следовательно, можно утверждать, что вулканические процессы играют глобальную роль в формировании ландшафтов Корякско-Авачинской группы вулканов.
Список литературы
Аносов Г.И., Биккенина С.К., Попов A.A. и др. Глубинное сейсмическое зондирование Камчатки / М.: Наука. - 1978. - 130 с.
Апрелков С.Е. Древняя долина реки Авача на Камчатке // Геологические и геофизические исследования в вулканических поясах / Отв. ред. Рудич К.Н. М.: Изд. АН СССР. - 1963. - С. 88-92.
Апрелков С.Е., Ольшанская О.Н. Тектоническое районирование Центральной и Южной Камчатки по геологическим и геофизическим данным // Тихоокеанская геология. 1989. - № 1. - С. 53-65.
Апрелков С.Е., Святловский А.Е. Происхождение Авачинской бухты на Камчатке // Тихоокеанская геология. 1989. - № 4. - С 108-111.
Апродов В.А. Природа мира. // Вулканы. Издательство "Мысль". - 1982. – 452 с.
Балеста С.Т., Гонтовая Л.И. Сейсмическая модель земной коры Азиатско-Тихоокеанской зоны перехода в районе Камчатки // Вулканология и сейсмология. 1985. - № 4. - С. 83-90.
Балеста С.Т., Гонтовая Л.И., Каргопольцева А.А. и др. Сейсмическая модель Авачинского вулкана (по данным КМПВ-ГСЗ) // Вулканология и сейсмология. 1988. - № 2. - С. 43-53.
Балеста С.Т., Гонтовая Л.И., Гринь Н.Е., Сенюков С.Л., Гордиенко Л.Я. Возможности сейсмического метода изучения зон питания современных вулканов //Вулканология и сейсмология. 1989. - N6. - С.42-53.
Вальтер Г. Растительность земного шара: // В 3 Т. Т. 1. М., 1968; Т. 2. М., 1974; Т. 3. М., 1975.
Власов Г.М. О плитной тектонике с неподвижными континентами // Тихоокеанская геология. 1987. - № 6. - С. 120-123.
Геология СССР. Т.31. // Камчатка, Курильские и Командорские острова. Геологическое описание / М.:Недра. - 1964. - 733 с.
Глазовская М. А. Почвы мира: // География почв / М. - 1973.
Глубинное сейсмическое зондирование Камчатки / М.: Наука. - 1978. - 130 с.
Гонтовая Л.И., Сенюков С.Л. О сейсмической модели земной коры Авачинского вулкана на Камчатке / Вулканология и сейсмология. - 2000. - N3. - С.57-62.
Гордеев Е.И., Дрознин В.А., Дубровская И.К., Муравьев Я.Д., Овсянников А.А. Вулкан Корякский: современное состояние и активизация в 2008–2010 гг. // Вестник ДВО РАН. - 2011. - № 3. – С. 25-34.
Заварицкий А.Н. Вулканы Камчатки. Тр. Лаборатории вулканологии АН СССР / вып. 10. - М.: - 1955.
Зубин М.И., Козырев А.И. Гравитационная модель строения Авачинского вулкана (Камчатка) //Вулканология и сейсмология. - 1989. - N 1. - С.81-94.
Исаченко А. Г. Основы ландшафтоведения и физико-географическое районирование. - М. - 1965.
Исаченко А. Г., Шляпников A.A. Природа мира. // Ландшафты / М.: «Мысль». - 1989. - 504 с.
Камчатка : справочник туриста / кол. авторов. — Петропавловск-Камчатский: РИО КОТ. - 1994. — 228 с.
Карпачевский Л.О., Алабина И.О., Захарихина Л. В., Макеев А.О., Маречек М.С., Радюкин А.Ю., Шоба С.А. Почвы Камчатки / М.: ГЕОС. – 2009. - 224 с.
Кирюхин А.Б., Манухин Ю.Ф., Федотов С.А. и др. Геофлюиды Авачинско-Корякского вулканогенного бассейна, Камчатка // Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология. / М.: Наука. - 2015. – № 5. - С. 400-414.
Кобранова В.Н. Петрофизика / М.: Недра. - 1986. - 392 с.
Лобова Б. В., Хабаров А. В. Природа мира // Почвы / М. - 1983.
Кривцов В.А., Водорезов А.В. Физическая география и ландшафты России: учебн. пособие / Ряз. гос. ун-т им. С.А. Есенина. – Рязань. - 2016. - 248 с.
Маневич Т.М., Самойленко С.Б. Колебания ледников Авачинской группы вулканов (Камчатка) в позднем голоцене // Лед и снег.- 2016.- № 3.- Т. 56. - С. 399-412.
Масуренков Ю.П., Егорова И.А., Пузанков М.Ю. Авачинская группа вулканов. http://www.kscnet.ru/ivs/bibl/sotrudn/stegoria/guide.pdf.
Махачек Ф. Рельеф Земли: // В 2 т. Т. 1. - М. - 1959; Т. 2.- М. - 1961.
Мороз Ю.Ф. Электропроводность земной коры и верхней мантии Камчатки / М.: Наука.- 1991. - 181 с.
Мороз Ю.Ф., Нурмухамедов А.Г., Лощинская Т.А. Магнитотеллурическое зондирование земной коры Южной Камчатки// Вулканология и сейсмология. -1995. - N4-5. - с.127-139.
Мороз Ю.Ф., Гонтовая Л.И. Глубинное строение района Авачинско-Корякской группы вулканов на Камчатке // Вулканология и сейсмология. 2003. - № 4. - С. 3-10.
Набоко С. И. Камчатка. Современные вулканы и газо-гидротермальная деятельность // В кн.: Геология СССР. Т. 31. / Камчатка и Курильские острова. Ч. 1. - М., - 1964.
Ненашева Е.М. Фауна пауков (Arachnida: Aranei) шлаковых и лавовых полей Авачинско-Корякской группы вулканов (Восточная Камчатка) // Биологические науки.- 2017.- №8 (62). https://research-journal.org/biology/fauna-paukov-arachnida-aranei-shlakovyx-i-lavovyx-polej-avachinsko-koryakskoj-gruppy-vulkanov-vostochnaya-kamchatka/.
Нурхамедов А.Г. Исследование геотермальных ресурсов Авачинской группы вулканов и её флангов // ГИАБ.- 2016 - №. S31.- https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-geotermalnyh-resursov-avachinskoy-gruppy-vulkanov-i-eyo-flangov.
Нурмухамедов А.Г., Недядько В.В., Ракитов В.А., Липатьев М.С. Границы литосферы на Камчатке по данным метода обменных волн землетрясений // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2016. - № 1. - Вып. № 29. - С. 35-52.
Позднеплейстоценголоценовый вулканизм Камчатки. http://repo.kscnet.ru/1022/1/t2ch1gl2.pdf.
Попруженко С.В., Апрелков С.Е. Строение фундамента Авачинской депрессии // Вулканология и сейсмология. 1997. - № 6. - С. 15-24.
Святловский А.Е. Очерк истории четвертичного вулканизма и тектоники Камчатки / М. - 1967.
Святловский А. Е., Китайгородский Ю. И. Геодинамическая вулканология / М.: Недра. - 1988. – 254 с.
Семенов В. И. В краю горячих источников. — Петропавловск-Камчатский: Дальиздат. Камч. отд-ние. - 1988. — 143 с.
Соколов И.А. Теоретические проблемы генетического почвоведения / Новосибирск: Гуманитарные технологии. – 2004. - 295 с.
Якубов В.В. Растения Камчатки. Полевой атлас / М. -2007 - 267 с.








46