Влияние антропогенного фактора на современное состояние аккумулятивных форм рельефа северо-западной части Черного моря

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние антропогенного фактора на современное состояние аккумулятивных форм рельефа северо-западной части Черного моря

Г. В. Выхованец

доктор геогр. наук, профессор Д. О. Панкратенкова, преподаватель

В статье представлены материалы исследования и многолетних наблюдений в береговой зоне северо-западного побережья Черного моря на участке от мыса Большой Фонтан до Жебриянской бухты. Рассмотрена роль хозяйственной деятельности как ведущего фактора, который влияет на изменение морфологии и динамики берегов (уменьшение ширины и высоты аккумулятивных форм рельефа, усиление процессов разрушения берегов, снижение запасов наносов, изменение источников питания, нарушение эолового наносообмена между разными морфологическими зонами и т. д.). Выявлены участки прямого и косвенного антропогенного влияния на абразионные и аккумулятивные берега в районе исследования.

Ключевые слова: Черное море, литодинамическая ячейка, вдольбереговой поток наносов, абразия, аккумуляция, эоловые формы, литодинамические связи, наносообмен, антропогенная деятельность.

антропогенный берег рельеф

ВВЕДЕНИЕ

Одной из особенностей современной цивилизации является смещение центра расселения населения на берег моря. Не является исключение в этом процессе и Украина, имеющая значительную протяженность (около 2500 км) береговой линии Черного и Азовского морей. Освоение новых территорий на морском берегу для различных целей (селитебных, хозяйственных, рекреационных и др.) ведется без учета естественных закономерностей развития береговой зоны. Особенно интенсивно осваивается береговая зона к югу от Одессы между мысом Большой Фонтан и Жебриянской бухтой (рис. 1). Запредельная нагрузка на природную систему привела к нарушению естественного хода физико-географических процессов и отразилась на запасах наносов в береговой зоне. Вследствие такой хозяйственной деятельности, практически по всей длине берегов от мыса Большой Фонтан до Жебриянской бухты проявились деструктивные процессы, такие как, оползни, абразия клифов и бенчей, размыв аккумулятивных форм и, как следствие, потеря ценнейших рекреационных ресурсов. Одновременно вмешательство человека в природную систему происходит на фоне непрерывно меняющихся природных условий, и прежде всего, - ветрового и волнового режимов, количества выпадающих осадков.

Рис. 1. Картосхема расположения района исследования

Освоение исследуемых берегов ведется с античных времен. Описание их отражены в дневниках путешественников, лоциях и портуланах мореходов. Комплексные инструментальные исследования с позиций береговедения впервые были проведены под руководством В. П. Зенковича в 1948 году, по материалам, которых была опубликована монография [6]. В последующие годы на этом отрезке берега проводили исследования ученые Одесского национального (государственного) университета, ЧерноморНИИпроекта, Института Геологических наук АН Украины. Работы, проводимые этими организациями, в основном были направлены для решения конкретных инженерных задач, в частности, -- берегоукрепления и берегозащиты. Поэтому они охватывали небольшие по протяжению участки и полученные материалы характеризовали только конкретные отрезки берега, а не всю природную систему той или иной литодинамической системы. Со временем такими исследованиями был охвачен весь берег и подводный склон между мысом Большой Фонтан и Жебриянской бухтой. Накопленный разнообразный материал был синтезирован и проанализирован в монографии Ю. Д. Шуйского и Г. В. Выхованец [11]. С 90-х годов прошлого века и до настоящего времени исследования ученых были направлены на изучение различных волновых и неволновых процессов, протекающих на подводном склоне и морском берегу в разных частях данной литодинамической ячейки в условиях активно меняющихся природных процессов и возрастающей антропогенной нагрузки. К настоящему времени накоплен обширный материал, который требует серьезного осмысления и обобщения. В рамках данной статьи эта задача будет частично решена.

Учитывая сказанное, целью данной работы является оценка изменения современных условий развития береговой зоны на участке максимальной антропогенной нагрузки в районе исследования. Объект исследования - аккумулятивные формы рельефа в пределах литодинамической ячейки между мысом Большой Фонтан и Жебриянской бухтой в северо-западной части Черного моря. Предметом исследования являются непрерывно меняющиеся под влиянием антропогенного фактора условия развития береговой зоны в пределах данной литодинамической системы.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалом для написания данной статьи послужили результаты длительных стационарных исследований кафедры физической географии Одесского национального университета в береговой зоне Черного моря между мысом Большой Фонтан и Жебриянской бухтой. В 70-80 гг. ХХ века на этом отрезке берега в пределах абразионных и аккумулятивных форм рельефа были заложены стационарные участки с реперной сетью. До середины 90-х годов ежегодно проводилась съемка положения кромки клифа на абразионных берегах, нивелирование поверхности аккумулятивных форм, промеры подводного склона, отбор проб наносов на подводном склоне и поверхности аккумулятивных форм, измерение мощности ветропесчаного потока на морском пляже, в эоловой и лиманной зонах. С 2000 года съемки на этих участках проводились не ежегодно. После лабораторной обработки полученный материал обобщался с позиций системного подхода к изучению данной литодинамической ячейки. Основными методами анализа были картографический, сравнительно-географический, графический и другие общегеографические методы.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Очертание береговой линии в северо-западной части Черного моря таково, что угол между береговой линией и результативным вектором ветро-волновой энергии от точки к точке существенно меняется. В результате береговая зона распадается на отдельные природные системы или «вдольбереговые ячейки», в пределах которых действует непрерывный «литодинамический конвейер», который обеспечивает сохранность аккумулятивных форм прибрежно-морского генезиса.

Суть такого конвейера сводится к следующему: наносы из разных источников питания и разного гранулометрического состава ежегодно поступают в береговую зону. Здесь под влиянием все время действующих волн и волновых течений они вовлекаются в прибрежно-морскую дифференциацию по нескольким направлениям: а) по поперечному профилю береговой зоны; б) по направлению вдольберегового потока наносов; в) по направлению действия прибойного потока; г) в ветропесчаном потоке на поверхности аккумулятивных форм. Итогом такой дифференциации является концентрация в береговой зоне относительно грубого обломочного материала средним размером >0,1 мм. Одновременно отсортированный материал от источников питания, превратившись в наносы, перемещается во вдольбереговом потоке и отлагается на неопределенно долгое время на участке его разгрузки (рис. 2).

Рис. 2. Блок-схема наносообмена литодинамических связей на абразионном берегу:

1 - пляж разного гранулометрического состава; 2 - весь гранулометрический спектр наносов от абразии клифов; 3 - массовое вдольбереговое перемещение наносов;

4 - разнонаправленные миграции наносов

Следует отметить, что перемещение наносов во вдольбереговом потоке характеризуется частыми возвратно-поступательными движениями вдоль берега и по поперечному профилю, вверх и вниз по подводному склону. Во время сильных штормов наносы с пляжей стягиваются на подводный склон и уносятся течениями по направлению действия штормовых волн вдоль берега. Им на смену приходят наносы с других, сопредельных участков на морском берегу и подводном склоне. В фазу затухания шторма наносы с подводного склона подаются на пляж и в зависимости от силы и продолжительности отдельных фаз шторма восстанавливают его: а) до прежних параметров; б) до размеров меньше доштормового профиля; в) до размеров больше доштормового профиля. В течение года отдельные штормовые ситуации бывают разной силы и от разных сторон горизонта. Но в итоге преобладают штормы от какой-то стороны горизонта и, несмотря на возвратно-поступательные движения, вдоль и поперек береговой линии, наносы сносятся в каком-то одном, результативном направлении вдоль берега моря.

Одной из таких достаточно полно изученных «литодинамических ячеек» в северо-западной части Черного моря является участок берега между мысом Большой Фонтан и Жебриянской бухтой (рис. 3). Источниками питания наносами данной «литодинамической ячейки» являются абразия клифов и бенчей и биогенные поступления в результате отмирания моллюсков. Основными источниками наносов выступают абразия клифов и бенчей [10, 11].

Рис. 3. Участок берега между мысом Большой Фонтан и Жебриянской бухтой

Условные обозначения: 1 - активные клифы; 2 - отмершие клифы; 3 - преобразованные клифы; 3 - аккумулятивные нарастающие берега; 4 - динамически стабильные аккумулятивные берега; 5 - отступающие аккумулятивные берега с сохранением поперечного профиля; 7 - направление генерального перемещения наносов; 8 - штормовые миграции (подвижки) наносов;

9 - абразионные участки: 1 - Бурнасский, 2 - Санжейский, 3 - Большефонтанский; 10 - места стационарных исследований: а - Жебриянская терасса, б - Шаганская пересыпь, в - Бурнас- ская пересыпь, г - Будакская пересыпь, д - Терновская терасса. Лиманы: 1 - Сасык/ 2 - Джант- шейский; 3 - Шаганы; 4 - Алибей; 5 - Бурнас; 6 - Будакский; 7 - Днестровский; 8 - Сухой. Динамические участки вдольберегового потока наносов: I - разгрузка наносов; II - транзитное перемещение; III - участок питания наносами

Протяженность береговой линии составляет 129,7 км. На долю естественных абразионных берегов приходится 43,2 км или 33% от всей длины берегов. Абразионные берега распространены преимущественно в северо-восточной части - между мысами Бурнас и Большой Фонтан. Долинами рек и лиманами они разделены на три самостоятельных участка: Бурнасский, Грибовский и Большефонтанский. Расчеты, выполненные по материалам длительных стационарных исследований, показали, что в среднем за многолетний период (до конца 80-х годов ХХ века) снос наносов волнового поля (крупнее 0,1 мм) от абразии клифов составлял 156965 м3/год. Больше всего наносов поступало на

Большефонтанском участке (79106 м3/год), в 2,6 раза меньше на Грибовском (30439 м/3год) и промежуточное значение сноса было отмечено на Бурнасском (47420 м/3год) [11, 12].

В пределах данной литодинамической ячейки аккумулятивные формы сконцентрированы в центральной и юго-западной части. Связующим звеном между абразионными и аккумулятивными участками выступает вдольбереговой поток наносов, который имеет генеральное распространение от мыса Большой Фонтан до Жебриянской бухты (рис. 3). По литолого-морфологическим показателям и гидрометеорологическим расчетам здесь четко выделяются участки зарождения, транзита и разгрузки [10, 11]. Каждый из этих участков тесно взаимосвязан с другими соседними участками. Развитие одного из них контролируется развитием других под воздействием одних и тех же источников наносов, одного и того же вида энергии, одного и того же направления действия и напряженности энергетического поля. Все морфодинамические и литодинамические процессы связаны между собой, и изменения в одной части этой системы оказывают влияние на другие участки, порой, - значительно удаленные друг от друга. Чем ближе к участку нарушения естественного хода природного процесса, тем сильнее отклик природной системы.

Анализ условий развития исследуемой литодинамической системы в последние десятилетия позволил выявить активное как прямое, так и косвенное влияние антропогенного фактора на природную систему береговой зоны. В подавляющем числе случаев оно направлено на снижение запасов наносов, поступающих из разных источников питания и усиление процессов разрушения берегов.

Прямое влияние на источники питания береговой зоны наносами, во-первых, связано с возведением различных строений непосредственно в береговой зоне. Особенно активное строительство и преобразование берегов в последние 2530 лет ведется между мысом Большой Фонтан и мысом Санжейским, где расположены основные источники питания абразионным материалом. На этом отрезке берега сооружены локальные берегозащитные сооружения разных типов, капитальные и легкие частные и муниципальные постройки, выведены в море буны, очистные сооружения и др. Все эти виды работ велись без достаточно качественного природного обоснования и учета закономерностей развития морфо-лито-динамических процессов в береговой зоне моря. Также не прорабатывались возможные последствия этого строительства для развития берега не только во всей системе, но и на участке возведения того или иного сооружения. Возведенные постройки и сооружения временно блокировали подножье клифа от волнового воздействия. Абразионные процессы замедлились, а в некоторых местах вообще прекратились. Из трех абразионных участков, питающих наносами береговую зону данной литодинамической системы, один из них (Большефонтанский) выведен полностью из этого процесса. Следствием такой деятельности является уменьшение поступления наносов в береговую зону и обострение и без того существующего дефицита наносов в данной литодинамической системе. В результате, в сравнении с началом 80-х годов прошлого столетия береговая зона недополучает 94325 м3/год наносов или 16,75% от общего сноса наносов волнового поля из абразионных источников.

Во-вторых, наряду с блокировкой берега разными типами сооружений ведется прямое изъятие наносов с поверхности крупных аккумулятивных форм и пляжей для строительных нужд. Потери наносов от этого вида деятельности, к сожалению, не поддаются подсчету, так как забор песка ведется в основном тайно в ночное время. Свидетельством вывоза песка являются снивелированная поверхность эоловой зоны, искусственные отрицательные формы рельефа в виде котлованов и траншей. Особенно активно изъятие песка ведется на Тер- новской террасе и Днестровской пересыпи.

Терновская терраса располагается к юго-западу от устья р. Барабой. В 40-х годах ХХ столетия между Грибовским лиманом и северной оконечностью Днестровской пересыпи пляж был очень узким. Его размеры были таким, как сейчас у подножья абразионного клифа у мыса Санжейский, то есть не более 15 м. Такой пляж не был существенным препятствием для штормовых волн, которые его легко преодолевали и достигали подножья клифа с небольшой потерей энергии. Поэтому клиф активно разрушался, а скорость абразии превышала 1,5 м/год. С начала 70-х годов на этом участке пляжи стали нарастать, и к 80-м годам их ширина увеличилась до 45-50 м (рис. 4).

Рис. 4. Морфология и динамика северной части Терновской террасы по материалам съемок в разные годы: 1 -- толща пляжевых песков; 2 -- более древние отложения под действием прибойного потока; 3 -- подстилающие раннеплейстоценовые глины; незакрашенные эоловые наносы береговых дюн; 1981-2017 - годы съемок

Условные обозначения: Н, м - высота над уровнем моря, м; L - длина профиля, м.Изменение динамики берега на этом отрезке в 80-90 гг. прошлого столетия связано, по всей видимости, с вскрытием абразией на подводном склоне на глубине 4-7 м песчано-гравийных толщ древней Днестровской террасы. Начало накопления песков было приурочено к южной части террасы (рис.4). В дальнейшем, в течение последующих 20 лет, процесс аккумуляции песков шел неуклонно в северном направлении. Средняя скорость выдвижения береговой линии в сторону моря могла достигать 8 м/год. Одновременно с увеличением ширины террасы также увеличилась и высота её за счет образования береговых дюн-кучугуров. Местами она составляла 3,0-3,5 м и более. В естественном состоянии в надводной части террасы накапливалось от 200 до 350 м3/м отсортированных среднезернистых песков (табл. 1). По мере выдвижения береговой линии террасы в сторону моря последовательно формировались отдельные гряды кучугуров (рис. 5).

Рис. 5. Морфология Терновской террасы на разных ее участках. Типы: А - профили на узкой северо-восточной части террасы в 1981 г. (нижняя штрих-пунктирная линия), в 1987 г. (средняя штрих-линия), в 1999 г. (верхняя сплошная линия); Б и В - на широкой юго-западной части террасы по данным съемки в 1999 г.

В ненарушенном состоянии на некоторых участках образовалось четыре гряды. Их экспозиция была направлена, в общем, вдоль берега и обрыва. Межгрядовые участки были заняты невысокими (до 1,0 м) песчаными буграми. Сформировавшийся ландшафт с бугристо-грядовым рельефом и подвижными песками являлся уникальным для береговой зоны всего Черного моря. Такой ландшафт можно было встретить лишь на оголовке Тендровской косы и на террасе Волчек на берегу Жебриянской бухты.

В конце 80-х годов на Терновской террасе началось активное строительство. Для удобного производства работ была выполнена планировка территории. Весь верхний слой песка, мощностью 1,5-3,0 м был срезан бульдозерами (до отметок от 0,1 до 0,5 м над ординаром) и вывезен в неизвестном направлении. На месте ценнейшей экологической системы появилась своеобразная пустыня - ровная увлажненная выположенная низкая поверхность. Выполненные съемки на стационарных участках показали, что после искусственного выравнивания в составе Терновской террасы осталось от 98 до 174 м3/м песка на разных участках. Это значит, что с террасы было вывезено от 101 до 176 м3/м наносов (среднее 148 м3/м), что составляет от 45 до 62% от исходного, естественного объема Терновской террасы (табл.1).

Таблица 1

Потери наносов с поверхности Терновской террасы на разных профилях в результате антропогенного вмешательства за период с 1981 по 2003 гг.

В 2003-2005 гг. продолжалось разрушение пляжа и вывоз песка, на участке длиной около 1800 м. Если учесть, что среднее количество утраченного песка составляет 148 м3/м, а длина загубленного участка >1800 м, то общее количество потерь наносов будет достигать ориентировочно >148000 м3. Эти величины соизмеримы с продуктивностью вместе взятых Большефонтанского и Санжейского абразионных участков.

Еще одним участком запредельной нагрузки на природную систему является Днестровская пересыпь, расположенная к югу от Терновской террасы. Ее активное антропогенное освоение началось в конце 50-х годов ХХ века, но своего пика оно достигло в начале текущего XXI века. К настоящему времени более 95% поверхности пересыпи полностью преобразована и плотно застроена. В ходе столь масштабного освоения не учитывались структура ландшафта пересыпи, морфология и динамика берегов и подводного склона, механизм наносообмена между разными морфологическими зонами и т. д.

Как было установлено ранее, в естественных условиях пересыпь Днестровского лимана, как и многие другие пересыпи северо-западной части Черного моря, развивалась под действием трех групп факторов: эоловых, морских и лиманных гидрогенных [5, 11]. Такая особенность развития обусловила формирование на ее поверхности трех ландшафтно-морфологических, зон в зависимости от доминирования того или иного фактора. Развитие этих ландшафтно-морфологических зон происходит в неразрывной связи между ними (рис. 6). Связующим звеном между ними выступают прибойный и ветропесчаный потоки наносов. Под действием прибойного потока постоянно происходит наносообмен между подводным склоном, морским пляжем и эоловой зоной. Ветропесчаный поток осуществляет наносообмен между морским пляжем, эоловой и лиманной зонами. В результате такого наносообмена образовался своеобразный литодинамический механизм, обеспечивающий динамическую стабильность линейных параметров пересыпи и объема наносов в ее теле. Наличие такого механизма наносообмена и организованная динамичность рельефа обеспечивают длительную сохранность аккумулятивных форм после каждого штормового размыва.

Рис. 6. Схема наносообмена между подводным склоном и поверхностью аккумулятивных форм: 1 - эоловое накопление; 2 - волновая аккумуляция; 3 - волновые подвижки наносов; 4 - эоловые подвижки наносов; 5 - штормовой размыв.

Условные обозначения: Н, м - высота над уровнем моря.

В отдельные суровые годы в осенне-зимний штормовой сезон гряда кучу- гуров может полностью смываться волнами во время действия штормовых ветров, вплоть до формы пляжа полного профиля. Эти наносы восполняют унесенный вдольбереговым потоком наносной материал, и расходуется на послештормовое восстановление пляжей, а оттуда они вновь поступают в эоловую и лиманную зоны. Со временем на том же месте, где раньше была гряда кучугуров, начинает расти новое эоловое накопление наносов. Скорости роста эоловых образований колеблются в зависимости от конкретных условий. Прежде всего, оказывают влияние ширина пляжа, длина разгона ветрового потока, мощность слоя сухого песка, наличие растительного покрова, расчлененность подстилающей поверхности и др. Стационарные исследования показали [3, 5, 11], что в подавляющем большинстве случаев измерений средние месячные скорости увеличения высоты новых кучугуров могут составлять 0,012-0,021 м/ мес. При благоприятных условиях в течение года эоловые образования могут вырасти до >1,5-1,7 м в высоту и 15-25 м в ширину [3]. В этих формах заключается от 30 до 40 м3/м наносов и эта величина соизмерима с объемом наносов в надводной части широких пляжей у подножья слабо активных клифов.

Косвенное влияние на продуктивность источников питания береговой зоны наносами связано с влиянием хозяйственной деятельности человека на качество морских вод и, как следствие, снижение биологической продуктивности наносообразующих моллюсков. В 50-60 гг. прошлого столетия в составе наносов в береговой зоне между мысом Большой Фонтан и Жебриянской бухтой больше всего встречались мидия (Mytillys galoprovincialis), кардиум (Cardium edule), венус (Venus gallina), тапес (Tapes ponticus) и многие другие. В это же время доля ракушечного материала в общей массе наносов на пляжах в среднем достигала 20-25%, а в некоторых местах пляжи были полностью сложены ракушей и ракушечным детритом [2, 6, 11]. В настоящее время отмечается резкое снижение содержания створок раковин в составе прибрежно-морских наносов в среднем до 10-15%, в некоторых местах они могут отсутствовать полностью.

В период активизации хозяйственной деятельности человека (1970-1985 гг.) были выявлены основные тенденции изменения структуры и количественных характеристик бентосных сообществ в пределах северо-западного шельфа Черного моря [7]. Основными формами антропогенного воздействия, вызывающими наиболее заметные фаунистические и биоценотические изменения макрозообентоса являются антропогенное эвтрофирование, техногенное преобразование экосистем (рефулирование песка, проведение дноуглубительных работ, дампинг грунта, берегоукрепительное строительство), сброс хозяйственно-бытовых и пресных вод, случайная интродукция видов и др.

С речным стоком Дуная и Днепра в море выносятся органические вещества, которые приводят к ухудшению кислородного режима, гипоксии и заморам в береговой зоне. Из всех рек, впадающих в Черное море, Дунай имеет наибольший сток и он оказывает наибольшее воздействие на содержание биологических веществ в морских водах, особенно между устьями Днестра и Дуная. В 1990-2000 гг. суммарный сток биологических и органических веществ увеличился на 37% по отношению к 1950-1960 гг. [7].

Наиболее значительный урон заморы нанесли популяции мидии (Ыу^У galoprovincialis), которая была основным наносообразующим моллюском в этой литодинамической системе. В последние десятилетия в Дунай-Днестров- ском междуречье заморы носили более регулярный и продолжительный характер. Несмотря на негативные последствия заморов, биоценоз мидии в 19801980 гг. занимал еще значительные площади. В 1985 г. состав характерных видов биоценозов значительно изменился, и ядро биоценоза мидии уже составляла миа (Mya arenaria), которая была завезена в 60-х годах ХХ столетия из Балтийского моря. Этот моллюск оказался наиболее устойчивым к гипоксии [7]. Снижение биологической продуктивности моллюсков также негативно отразилось на запасах наносов в береговой зоне и, как следствие - на морфологии и динамике абразионных и аккумулятивных берегов.

Последствия антропогенного вмешательства не заставили себя долго ждать. Деструктивные процессы в береговой зоне начали проявляться не только в местах строительства, но и во всей литодинамической системе исследованного побережья. Блокирование абразионных источников питания, уничтожение эоловой зоны на Терновской террасе и Днестровской пересыпи, на половине длины Будакской пересыпи, частично на пересыпи лимана Бурнас сразу отразилось на запасах наносов на подводном склоне во всей литодинамической ячейке между мыс Большой Фонтан и Жебриянской бухтой. Всю протяженность этого берега по степени и способу разрушения можно разделить на несколько участков (рис. 3).

Первый участок охватывает береговую зону между мысами Большой Фонтан и Санжейский. На этом отрезке берега клиф и приурезовая зона практически полностью закрыты от волнового воздействия разного рода постройками, а подводный склон остался незащищенным. Энергия морского волнения, которая ранее затрачивалась на разрушение клифов и переработку поступивших наносов, стала расходоваться на разрушение подводного склона. Конечным результатом разрушения стал процесс углубления подводного склона. Как следствие, во время штормов трансформация волн происходила слабо, и они с мало измененными параметрами стали свободно достигать находящиеся на берегу постройки и берегозащитные сооружения, подмывали их фундамент и разрушали. Это привело к нарушению динамического равновесия на абразионных берегах, особенно на оползневых склонах.

В результате нерациональная застройка в настоящее время активизировала процессы оползнепроявлений, особенно между мысами Большой Фонтан и Санжейский, привела к заметному сокращению, а в некоторых местах, - и к полному исчезновению пляжей. В соответствии с законом географической локальности [9] максимальное возмущение природной системы произошло в непосредственной близости от участков вмешательства в естественный ход развития берега. По мере удаления от этого участка скорости отступания кли- фов и переработки поверхности аккумулятивных форм и подводного склона уменьшались.

Второй участок протянулся от мыса Санжейского до южной оконечности Будакской пересыпи. Для этого участка характерно также, как и для предыдущего, масштабное антропогенное вмешательство в природную береговую зону. Ведущим процессом этого вмешательства стало изъятие наносов с поверхности аккумулятивных форм и нарушение литодинамических связей между разными морфологическими зонами на их поверхности [13]. Естественно, что отклик на это нарушение произошел на всем протяжении берега. На абразионных участках усилились скорости абразии клифов и бенчей, повсеместно сократились размеры односклонных пляжей у подножья клифов. На участках распространения волновых аккумулятивных форм в северной части Тернов- ской террасы, несмотря на разрушение эоловой зоны, берег продолжал выдвигаться вплоть до 2003-2005 гг. (рис. 4). Так, в период с 1981 по 2003 г. средняя скорость выдвижения берега составляла 3,64 м/год. Максимальные скорости, равные 9,17 м/год, были зафиксированы с 1981 по 1987 год. В последующие годы (1987-1995 гг.) скорости волновой аккумуляции и выдвижения береговой линии постепенно снижались до 0,7 м/год. Но зато одновременно объем эоловой аккумуляции оставался неизменным, равным 10,2 м3/м в год (табл. 1). Проведенные съемки в 2017 г. показали, что с 2003 года в общем ширина террасы уменьшилась на 41 м, а скорость отступания береговой линии за это время в среднем составила 2,93 м/год. Сокращение размеров террасы визуально прослеживается вдоль всего ее фронта.

Южная часть террасы широкая, и антропогенными преобразованиями затронута в основном ее тыльная часть. Морская и эоловая зона развиваются в естественном состоянии. Однако, и здесь отмечается отступание береговой линии в последние годы (рис. 7). На рис. 7 видно, что в 2005 г. морской край террасы морфологически представлял собой пляж полного профиля, на поверхности которого выделялись только штормовые валы гидрогенного происхождения. Со временем поверхность пляжа стала активно перерабатываться ветровым потоком, и это привело к расчленению ее поверхности и росту эоловых форм. С 2005 по 2010 гг. отмечалась активная волновая и эоловая аккумуляция: высота выросла на 0,65 м, ширина - на 18 м, а объем наносов - на 60,66 м3/м (табл. 3). В 2017 году высота терассы осталась неизменной в сравнении с 2010 годом, а ширина и объем наносов резко уменьшились [13].

Следует отметить, что ширина уменьшилась не только в сравнении с 2010 г. (на 40 м), но и в сравнении с 2005 г. (на 22 м), а объем наносов вернулся к исходным значениям 2005 г. и составил 82,72 м3/м (табл. 3). Несмотря на то, что берег здесь, в общем, находится в естественном состоянии, сокращение раз-

Рис. 7. Изменение морфологии и ширины южной части Терновской террасы за период с 2006 по 2017 годы: 1 - 8.09.2006 г.; 2 - 22.06.2007 г.; 3 - 7.10.2009 г.;

4 - 15.08.2010 г.; 5 - 16.09 2017 г.

Условные обозначения: Н, м - высота над уровнем моря, м; L - длина профиля, м.

меров террасы обусловлено общим снижением запасов наносов и обострением дефицита наносов во всей литодинамической системе.

Продолжением Днестровской пересыпи в южном направлении является Бу- дакская пересыпь. Антропогенное преобразование затронуло весь ее северовосточный фланг, примыкающий к Днестровской пересыпи. Остальная южная часть развивается, в общем, в естественных условиях, но деградация рельефа и смещение пересыпи в сторону суши отмечается на всем ее протяжении. Этот процесс четко прослеживается на профиле рис. 8.

Сопоставление поперечных профилей на разных участках и за разные годы съемок показало, что общее смещение пересыпи в сторону лимана происходит со скоростями от 1,0 до 2,6 м/год. Максимальные скорости смещения характерны для северо-восточного фланга.

Таблица 2

Основные морфометрические характеристики северной части Терновской террасы

Таблица 3

Основные морфометрические характеристики морской и эоловой зон вместе взятых в южной части Терновской террасы

Юго-западный фланг пересыпи опирается на абразионный клиф и его скорости отступания контролируются динамикой этого сопредельного клифа, которая с 1975 по 1985 гг. составляла 1,5 м/год, а с 1975 по 2006 гг. увеличилась и составляла 2,1 м/год. Рост скоростей абразии в последнее десятилетие является свидетельством отклика данного отрезка берега на возникший дефицит наносов.

Рис. 8. Морфология и динамика Будакской пересыпи по материалам съемок в разные годы: 1 -- 20.08.2000 г.; 2 -- 09.09.2005 г.; 3 -- 10.09.2006 г.; 4 -- 29.06.2008 г.

Условные обозначения: Н, м - высота над уровнем моря, м; L - длина профиля, м.

По мере продвижения в южном направлении влияние антропогенной деятельности уменьшается и связано в основном с местами массового отдыха. Оно является точечным, не столь существенным, как на Днестровской пересыпи и обусловлено главным образом разрушением растительного покрова в эоловой зоне. Такое негативное явление приводит к развеванию эоловых форм рельефа и общему снижению высоты аккумулятивных форм. Соответственно уменьшается отклик природной среды на искусственное возмущение. Точечное влияние антропогенного фактора отмечается у северо-восточного корневого участка Бурнасской пересыпи, на пересыпи Мал. Сасыка и в северной части Жебриянской террасы. Именно здесь чаще всего происходит прорыв штормовыми волнами пересыпей и формирование прорв в их теле. Скорости смещение береговой линии Бурнасской пересыпи (по урезу) в сторону лимана колеблются от 0,48 м/год до 1,6 м/год на отдельных профилях. Такой разброс значений скоростей обусловлен частыми возвратно-поступательными движениями береговой линии в зависимости от штормовой ситуации. Эоловая гряда является более консервативной и скорости смещения ее гребня на тех же профилях отличаются незначительно и изменяются от 0,86 до 1,0 м/год. В общем, за наблюденный многолетний период все тело пересыпи Бурнас смещается в сторону суши (рис. 9). Максимальные скорости зафиксированы у корневой части на стыке с абразионным клифом. По мере продвижения на юг скорости смещения уменьшаются. Южная часть пересыпи Тузловских лиманов (Шаганская) и северная часть Сасыкской характеризуется динамичной стабильностью, хотя в отдельные годы во время сильных штормов возможны значительные размывы пляжа и даже эоловой гряды. Однако, после таких экстремальных ситуаций нарушенный рельеф быстро восстанавливается до исходного доштормового.

Южная часть Сасыкской пересыпи является участком разворота береговой линии. К северу от него береговая линия отклоняется в западном направлении, а к югу, наоборот, в восточном направлении.

Рис. 9. Морфология и динамика пересыпи Бурнасского лимана по материалам съемок в разные годы: 1 - 1989 г.; 2 - 1999 г.; 3 - 2007 г.; 4 - 2010 г.

Условные обозначения: Н, м - высота над уровнем моря, м; L - длина профиля, м.

Третий участок простирается к югу от участка разворота и охватывает берега Жебриянской бухты - Жебриянскую террасу и Жебриянскую косу - протяженностью до 10 км. Этот участок является местом разгрузки вдольберегового потока наносов, идущего от мыса Большой Фонтан (рис. 3). Поэтому здесь береговая линия характеризуется активной аккумуляцией и прогрессивным нарастанием в сторону моря. Несмотря на то, что этот отрезок берега значительно удален от участка активного антропогенного влияния, но и здесь ощущается изъятие наносов, ведущее к уменьшению объемов аккумуляции в Жебриянской бухте, как это обычно бывает в границах литодинамических систем (ячеек) [11, 12]. Сравнение космоснимков Жебриянской косы показало, что размеры ее современной генерации уступают по площади более старым, развивающимся в условиях значительно меньшего влияния человека на береговую зону между мысом Большой Фонтан и Жебриянской бухтой.

ВЫВОДЫ

Любая хозяйственная деятельность в береговой зоне сказывается на запасах наносов и ведет к нарушению динамического равновесия в системе. Это неизбежно ведет к активизации деструктивных процессов не только на участках внедрения в природную систему береговой зоны, но и по всей протяженности «литодинамической ячейки». Чем ближе к участку нарушения естественных природных процессов, тем сильнее отклик природной системы.

Нарушение эолового наносообмена между разными морфологическими зонами привело к тому, что скорость отступания морского края пересыпей Днестровского и Будакского лиманов стала больше, чем скорость выдвижения лиманной. Такое соотношение скоростей динамики неизбежно ведет к уменьшению ширины (сужению) и высоты, что является признаком общей их деградации.

На участках разгрузки вдольбереговых потоков наносов, которые аккумулируют в себе все, что происходит во всей системе, как в зеркале четко отражаются все положительные и отрицательные стороны человеческой деятельности.

Чтобы избежать негативных последствий при планировании освоения того, или иного участка берега моря необходимо проводить упреждающие всесторонние исследования береговой зоны, включая подводный склон и надводную часть, не только на участках предполагаемой различной деятельности, но и по всей протяженности «литодинамической ячейки», в пределах которой они находится.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Айбулатов Н. А. Динамика твердого вещества в шельфовой зоне [Текст] / Н. А. Айбулатов. - Л.: Гидро- метеоиздат, 1990. - 272 с.

Выхованец Г. В. Современные процессы развития пересыпей лиманов в северо-западной части Черного моря [Текст] / Г. В. Выхованец // Известия Всесоюзного Географического общества. - 1987. - Т. 119. - Вып. 6. - С. 541-548.

Выхованец Г. В. Эоловый процесс на морском берегу [Текст] / Г. В. Выхованец. - Одесса: Астропринт, 2003. - 368 с.

Выхованец Г. В. Антропогенное влияние на берег Терновской террасы, Черное море [Текст] / Г. В. Вы- хованец // Екологічні проблеми Чорного моря. - 2004. - Вип.6. - С.91-98.

Выхованец Г. В. Современное состояние Днестровской пересыпи на северо-западном побережье Черного моря [Текст] / Г В. Выхованец // Причерноморский экологический бюллетень. - 2005. - № 3-4 (17-18). - С. 54-62.

Зенкович В. П. Морфология и динамика советских берегов Черного моря [Текст] : Т. ІІ. / В. П. Зенкович. - М.: Изд-во АН СССР. - 1960. - С. 360.

Северо-западная часть Черного моря: биология и экология [Текст] / под ред. Ю. П. Зайцева, Б. Г Александрова, Г. Г Миничевой. - К.: Наукова думка, 2006. - 701 с.

Стоян А. А. К вопросу о влиянии антропогенного фактора на природу береговой зоны Черного моря моря [Текст] / А. А. Стоян // Вісник Одеського національного університету. Географічні та геологічні науки. - 2015. - Т 20. - Вип. 1(24) - С. 149 - 161.

Шуйський Ю. Д. Географічна локальність у береговій зоні Світового океану [Текст] / Ю. Д. Шуйсь- кий. // Україна та глобальні процеси: географічний вимір. Т. 1. - Київ-Луцьк: Вежа, 2000. - С. 72-75.

Шуйский Ю. Д. Режим вдольбереговых потоков наносов в северо-западной части Черного моря [Текст] / Ю. Д. Шуйский, Г. В. Выхованец // Известия Всесоюзного Географического общества. - 1983. - Т. 115. - № 5. - С. 420-429.

Шуйский Ю. Д. Экзогенные процессы развития аккумулятивных берегов в северо-западной части Черного моря [Текст] / Ю. Д. Шуйский, Г. В. Выхованец. - Москва: Недра, 1989. - 198 с.

Шуйский Ю. Д. Вдольбереговые литодинамические системы в береговой зоне северо-западной части Черного моря [Текст] / Ю. Д. Шуйский, Г. В. Выхованец, Л. В. Орган // Причерноморский экологический бюллетень. - 2010. - № 1 (35). - С. 74-84.

Шуйский Ю. Д. Анализ состава берегових наносов на участке разгрузки вдольберегового песчаного потока, северная часть Черного моря [Текст] / Ю. Д. Шуйский, Г. В. Выхованец, Д. О. Панкратенкова // Slovak international scientific journal. Series: Geography, 2017. - № 7. - vol. 1. - pp. 63-70.

Размещено на Allbest.ru