География и геология/3. Гидрология и водные ресурсы

К.г.н. Меркулов П. И., к.г.н. Меркулова С. В.

Мордовский государственный университет, Россия

Ритмичность поймогенеза на территории Республики Мордовия в голоцене

Ритмические изменения в голоцене были характерны для долинно-речных систем, особенно пойменных комплексов. По современным представлениям, пойменный ландшафтогенез − явление молодое (голоценовое). Однако хронологически жестко привязать начало развития пойм разных рек очень сложно. Сам процесс перехода поймы в очередную террасу и формирования новой поймы занимает длительное время, при этом в зависимости от величины реки он может начаться раньше или позже. Априори можно утверждать, что поймы крупных рек значительно старше пойм малых рек. На это указывают характер (сложность) пойменных геокомплексов, разнообразие мезоформ рельефа, количество ритмов меандрирования и староречий и пр. [1, 6].

На всем протяжении поймы реки Мокши кроме современного основного русла фиксируются 2-3 древних русла, маркируемых системой понижений или стариц. В районе с. Рыбкино Ковылкинского района, где современное русло реки прижато к левому коренному берегу, а пойма соответственно правосторонняя, можно выделить 4 староречья. Период времени, на протяжении которого формируется очередное русло, можно назвать русловым ритмом.

Вполне закономерен вопрос: можно ли, используя ритмическую концепцию, определить хронологию формирования русел? Попытаемся разрешить этот вопрос.

Любая река первоначально образует первичные меандры, связанные с неровностями рельефа. В зависимости от интенсивности неровностей и их величины русло будет делать то более пологие, то более крутые дугообразные повороты и изгибы. Впоследствии они будут формироваться под действием самого водотока. Этот процесс очень сложный, на него действует множество факторов, основные из которых − геолого-геоморфологические (характер локальных тектонических структур, особенности рельефа и поверхностных отложений), гидроклиматические (количество осадков, температурные условия, особенности протекания половодья или паводков) и антропогенные.

Антропогенный фактор стал особенно проявляться за последние 100-150 лет, поэтому для более ранних периодов мы его учитывать не будем, считая, что он не вносил существенных изменений в развитие русловых процессов. Геолого-геоморфологический компонент считается наиболее консервативным и остается неизменным (или мало измененным) в течение геологически длительного времени. Исходя из этого, с определенной долей условности мы можем принять, что, по крайней мере, за вторую половину голоцена этот фактор был относительно стабильным. Таким образом, основная роль в деятельности русловых процессов и, соответственно, формировании пойм принадлежит гидроклиматическим факторам.

Известно, что климатогенные компоненты имеют ярко выраженный ритмический характер [2, 4]. При этом вариабельность климатических циклов значительна. На наш взгляд, универсальное значение имеет 1850-летний ритм общей увлажненности Шнитникова, проявляющийся в широком спектре природных явлений.

По последней реализации внутренняя структура этого ритма показывает следующую последовательность смены климатических интервалов: тепло-сухой (ТС − продолжительностью около 1 000 лет) − тепло-влажный (ТВ − 200 лет) − холодно-влажный (ХВ − более 300 лет) − холодно-сухой (около 300 лет) [3, 5]. Логично связать наиболее динамичные изменения в русле рек с ТВ- и ХВ-интервалами, составляющими совместно период продолжительностью более 500 лет. В этот период возрастают величина стока и расход воды, а соответственно скорость и энергия водного потока, увеличиваются аккумулирующие и эрозионные возможности реки, возрастает вероятность горизонтальной миграции русла и формирования нового. В ТС- и ХС-интервалы русловые процессы носят более спокойный характер и вероятность формирования нового русла уменьшается.

Таким образом, если принять логику вышеприведенных рассуждений, то можно определить время возникновения всех четырех древних русел реки Мокши. Последний ХС-интервал наступил в XVI в. и сменялся в середине XIX в. ТС-интервалом, который будет продолжаться еще около 800 лет. Это период функционирования современного русла; изменения руслового процесса в нем в ближайшее время будут определяться ритмами меньшей продолжительности.

В соответствии с хронологией внутренней структуры 1850-летнего ритма первое от современного русла староречье было «действующим» 2300-1000 лет назад, второе − 4150-2850, третье − 6000-4700 и четвертое − 7850-6550 лет назад. Можно предположить, что последняя цифра соответствует и началу формирования поймы р. Мокши. По крайней мере, начало формирования самых древних торфяных отложений в пойме реки определяется в 7-6 тыс. л. н.

Колебания увлажненности накладывали отпечаток и на процесс седиментоза в пределах пойменных геокомплексов. В поймах рек лесостепной зоны Русской равнины в почвенных разрезах наблюдается неоднократное (не менее трех) переслаивание торфяных и суглинистых отложений [7]. Подобные явления характерны и для дерново-луговых почв поймы р. Мокши. Наличие торфяных горизонтов свидетельствует об увеличении увлажненности и повышении уровня грунтовых вод в пойменных ландшафтах. Эти колебания могли быть связаны либо с увеличением осадков, либо с понижением температуры, что уменьшало испаряемость и способствовало повышению увлажненности. Формирование торфяных горизонтов связывается со стадиями малого ледникового периода − фернау-1, фернау-2 и фернау-3 (по альпийской терминологии), когда наблюдалось понижение среднегодовой температуры и увеличение общей увлажненности во многих районах Русской равнины. Формирование торфяных горизонтов происходило в XIII-XV вв., на границе XVI-XVII вв. и в середине XIX в. н. э.

Подобного рода динамические процессы следует учитывать при планировании и осуществлении природопользовательских мероприятий с целью поддержания экологического равновесия в пределах естественных ландшафтов.

Литература:

1. Макаркин Н. П., Меркулов П. И., Меркулова С. В. Геоэкологический анализ территории этногенеза мордовского народа (на примере муниципального образования «Ковылкино»). – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2003. – 156 с.

2. Маскайкин В. Н., Меркулова С. В. История развития рельефа Мордовии в четвертичном периоде // Вестник Мордов. ун-та. 1999. − № 1−2. − С. 104−108.

3. Меркулов П. И., Меркулова С. В., Хлевина С. Е., Сергейчева С. В. Пространственно-временная изменчивость режима увлажнения и ее влияние на здоровье населения Республики Мордовия // Проблемы региональной экологии. 2012. - № 5. - С. 132-138.

4. Меркулов П. И., Меркулова С. В. Ритмичность природных процессов на территории Мордовии в голоцене // Вестник Мордов. ун-та. 2000. - №1-2. – С. 93-97.

5. Меркулов П. И., Меркулова С. В., Колокотрони К. О. Динамика самоочищающей способности атмосферы и биоклиматическая характеристика города Саранска // Проблемы региональной экологии. 2009. - № 5. - С. 192-198.

6. Меркулов П. И., Варфоломеев А. Ф., Меркулова С. В., Люгзаев А. В., Сайгушкина Т. А. Анализ структуры землепользования территории Республики Мордовия // Юг России: экология, развитие. 2007. - № 3. - С. 77-84.

7. Меркулова С. В., Меркулов П. И., Сергейчева С. В., Кондрашова В. В. Оптимизация агрострахования на основе учета почвенно-биоклиматического потенциала (на примере Республики Мордовия) // Проблемы региональной экологии. 2014. - № 2. - С. 58-65.