Жан Дорст - До того как умрет природа
Нарушение режима рек
Во время сильных дождей насыщенная влагой почва не может удержать такое количество воды; значительная часть ее стекает в низовья рек, вызывая нередко сильные разливы. Это естественное явление, связанное с рядом географических и климатических факторов, происходило еще задолго до того, как человек начал «преобразовывать» Землю. Географы уже давно выработали классификацию рек в зависимости от их режима и колебания дебита, то есть расхода воды, и отметили, что внезапные паводки, характерные для районов с резкими климатическими колебаниями, располагающих довольно слабым растительным покровом, имеют далеко идущие последствия.
Совершенный человеком переворот в природе и неправильно» использование земель, как мы уже видели, привели к значительному уменьшению накопления запасов почвенной влаги. Поэтому эродированные зоны подвержены довольно сильным разливам рек. Режим рек нарушается, и мощный регулятор, который представляют собой почвы бассейнов верховьев рек и преимущественно древесная растительность (напомним, что лес в данном случае эквивалентен плотине), перестает действовать, поскольку он уже не в силах ослаблять или «расстилать» обильно выпадающие осадки. В этих условиях большое значение приобретают заболоченные районы; принимая избыток осадков, они регулируют режим рек в сухое время года. Фактически все эродированные районы периодически опустошаются наводнениями. В частности, это характерно для французских Альп, обезлесенных в прошлом веке и сильно пострадавших впоследствии в связи с изменением режима их рек. Разрушения, причиненные потоками воды, красочно описаны экономистом А. Ж. Бланки42. Разрушение первичных биотопов положило начало глубокой деградации горных районов юго-востока Франции; их опустошение вызвало глубокие экономические изменения и сильнейший отток населения. История опустошения этих мест нашла отражение в многочисленных трудах географов и экономистов. Следы этих опустошений налицо43.
Классическими с этой точки зрения истории примерами считаются наводнения на крупных китайских реках, особенно на реке Хуанхэ, или Желтой реке. Вся история этой реки — это история длительной борьбы населения приречных районов с ее водами. А эрозия, в возникновении которой был повинен человек, тысячелетиями истреблявший леса на необъятных просторах своей страны, в конце концов придала естественному явлению природы характер катастроф. О скорости исчезновения в этой стране лесных массивов, писал Р. П. Лисен, проживший в Китае много лет.
Таким же катастрофическим наводнениям подвержены крупные реки США, главным образом реки засушливого Запада, где почвы исключительно чувствительны к результатам деятельности человека. Район бассейна Миссисипи известен бедствиями, большей частью также навлеченными человеком. (Убытки от наводнений выражаются в чудовищных цифрах: за период с 1903 по 1938 г., по оценкам Беннетта, США потеряли на этом 1 697 507 124 доллара (по курсу 1939 г.), а к ним надо еще добавить убытки от опустошений самих земель. Убытки от разлива в 1927 г. Миссисипи на площади 75 тыс. км2 (площадь большая, чем территория Бельгии и Нидерландов, вместе взятых) оцениваются примерно в 300 млн. долларов.
Конечно, разливы и наводнения не являются «изобретением» человека, но он повинен в том, что эти явления выливаются в катастрофы. Это — следствие ускоренной эрозии, спровоцированной неумелым обращением с землей в преобразованных им районах.
Эрозия и твердый сток рек
Почва, смываемая текучими водами с возвышенных мест, переносится рекой в места более низменные; некоторая часть ее откладывается в руслах рек, а остальная выносится дальше, в море. Обычно эти отложения, представляющие собой результат естественного процесса, являются одним из факторов плодородия земель. Хорошим примером служат плодородные земли нижнего течения Нила, обогащаемые аллювиальными наносами после его разлива. Но этому нормальному процессу противополагается непропорциональное накопление твердого материала, транспортируемого водой из районов, подвергшихся ускоренной эрозии. Иногда его количество становится чрезмерным, о чем говорит мощность отложений суглинка, оставшегося после наводнения, нагромождения гальки и обломков породы, заиление водохранилищ, устьев рек и портов. Таким образом, к ущербу, наносимому эрозионными процессами в верхних течениях рек, присоединяется ущерб, который наносит осаждение материала разрушения.
Количество взвешенных твердых наносов может составлять от 2 до 8 кг на 1 м3 воды. За один год рекой Миссисипи до сих пор выносится до 300 млн. м3. Река Хуанхэ в Китае известна огромной разрушительной силой и значительным расходом твердого материала. В абсолютных цифрах он выражается в год в среднем в 1890 млн. т (расход Роны — от 20 до 30 млн.), а максимальный расход составляет 2643 млн. т. В августе 1933 г. Хуанхэ (на уровне Чжанчжоу) перенесла за один день более 500 млн. т осадков во взвешенном состоянии, а для всего бассейна реки, площадь которого равна территории Франции, смыв почвы составляет соответственно 18—19 т/га44.
По масштабам этого явления Китай занимает первое место, но, судя по относительным величинам, снос твердого материала столь же существен и в других местах земного шара. В США, в районе Лос-Анджелеса, он составляет в среднем от 6 до 144 т/га в год; в Индии, в долине притока Ганга, — 36; в Алжире (бассейн Узда и Уджда) — от 45 до 150; в верхних бассейнах Драка и Дюранса во Франции — 450; в Австрии — от 1650 до 1800; в Форарльберге (к счастью, на очень ограниченных пространствах, порядка 10—40 га) — от 1650 до 1800 т/га.
Грубый материал выноса, попадая на поля и совершенно видоизменяя их, действует как разрушающий фактор. Если тонкий слой аллювиальных отложений, как, например, нильский ил, служит ценным удобрением для почвы, то галька и обломки горных пород, влекомые той же самой водой, губят плодородие полей, покрывая их каменистым слоем.
Другое обстоятельство, позволяющее судить о пагубном действии наносов, — это засорение водохранилищ, сооруженных в ирригационных и гидроэнергетических целях или же для упорядочения расхода рек. Так, в Алжире вследствие разрушения почв, наступившего после обезлесения и чрезмерного выпаса, водохранилища заполняются осадочным материалом со скоростью 300 тыс. м3 в год. В водохранилище Уэд-Фодда, имевшее первоначальную емкость 225 млн. м3, за 1932—1937 гг. поступило 600 тыс. м3 твердых материалов, в 1937—1941 гг.— 1,25 млн. и в 1941 — 1947 гг. — 3,75 млн. м3; сейчас с поверхности почвы ежегодно смывается слой толщиной 7 мм в год (Furon, 1953). Если этот процесс разрушения земель не будет остановлен, срок службы водохранилища не превысит 80 лет.
В Греции водохранилище на реке Стримон (Керкини) за 19 лет потеряло 1/3 своей емкости, а ежегодные потери выражаются в 5,5 млн. м3. Если эрозионную деятельность не удастся остановить, то через 40 лет водохранилище перестанет действовать и ирригационные работы на равнинах Серре придется прекратить.
В США заполнение водохранилищ наносами протекает столь же интенсивно, и некоторые из них потеряли за 30 лет до 80 % емкости. По подсчетам, 39 % из них выйдут из строя менее чем через 50 лет, а 25% — менее чем через 100. Бывали случаи, когда срок работы плотин ограничивался 10 — 15 годами, после чего они прекращали свое существование. В Техасе водохранилище на реке Колорадо потеряло 47 % своей первоначальной емкости за 6 лет 9 месяцев. Для его замены было построено новое водохранилище, но и оно потеряло 83% емкости за 9 лет и 95% — за 13 лет (Bennett, 1939).
Наиболее интересен, пожалуй, пример известного Гуаньтинского водохранилища, сооруженного в районе Пекина на реке Юндинхэ. Его первоначальная емкость определялась в 2270 млн. м3. По расчетам китайских инженеров, ежегодное заполнение водохранилища твердым материалом составляет 90 млн. м3, так что оно выйдет из строя через какие-нибудь 30—40 лет. Таким образом, водохранилище, вдвое большее по емкости, чем водохранилище Сер-Понсон во Франции, просуществует максимум 75 лет. Насаждение лесов в бассейне реки явилось одной из мер, предпринятых для сохранения Гуаньтинского водохранилища.
Природный кольматаж водохранилищ может иметь и более серьезные последствия, ведущие не только к уменьшению полезной емкости самих водохранилищ, но и к разрушению гидротехнических сооружений.
Такие случаи наблюдались в Алжире, на плотине Уэд-Фергуг, и во Франции, где судьба известной плотины Сер-Понсон находится под угрозой из-за геоморфологических изменений, повлекших за собой заиление водохранилища (ежегодные накопления твердых материалов оцениваются здесь в 2,9 млн. м3, из которых 300 тыс. м3 твердых материалов, отложенных на дне, 2 млн. м3 суглинка и 600 тыс. м3 ила). Программа по облесению местности и закреплению почв еще не приведена в исполнение из-за недостатка средств и, как говорит Трикар (Tricart, 1962), «грошовая экономия приведет в конце концов к катастрофе».
