С точки зрения гидрологического режима территории мира делятся на три группы:
а) Области со стоком в Мировой океан;
б) Области со стоком в замкнутые депрессии, в настоящее время не соединяющиеся с океаном (бессточные области);
в) Области, не образующие стока (или дающие его чрезвычайно редко).
Площадь двух последних категорий вместе взятых около 35 млн км2, что составляет около 1/4 площади суши мира, причем подавляющую часть образуют области со стоком в замкнутые депрессии. К ним относятся столь большие территории как бассейн Каспийского моря, Аральского моря, оз. Лобнор, оз.Чад и многие другие. Эти области выделяются своими специфическими природными особенностями, и благодаря им они отличаются столь высокой реакцией на деятельность человека в бассейне, что этот вопрос заслуживает специального обсуждения.
Как правило, бессточные области располагаются в аридных районах, где потенциальное испарение с поверхности бассейна (испаряемость) за год превышает годовой слой осадков. Обычно сток формируется в верхней части бассейна, так называемой зоне формирования стока, где слой осадков больше потенциального испарения.
Деятельность человека в бессточном бассейне часто оказывает самое серьезное влияние на режим концевого водоема. Поскольку бессточные бассейны обычно располагаются в аридных районах, т.е. в областях недостаточного увлажнения, в этих районах необходимо орошение сельскохозяйственных земель. По мере развития орошения, увеличивается водозабор из реки и, соответственно, сокращается приток в концевой водоем. Вследствие деятельности человека происходит перестройка гидрологических процессов во всем бассейне, что влечет за собой изменение всей природно-хозяйственной системы.
Самым ярким и трагическим примером взаимосвязи деятельности человека в бессточном бассейне и гидрологического режима реки и озера является современная история Аральского моря, отражающая крупнейшую в мире геоэкологическую катастрофу. Состояние этого большого бессточного озера с еще недавно солоноватой водой зависит от гидрометеорологической обстановки в бассейнах рек Амударья и Сырдарья. Водные ресурсы этих рек при выходе из гор составляют примерно 110 км3 в год. Они традиционно, в течение тысячелетий, использовались на орошение наиболее удобных территорий у подножия гор. Площади традиционного орошения были около 5 млн. га, и на них расходовалось около половины водных ресурсов. В Аральское море поступало около 55 км3 воды в год, что обеспечивало относительную стабильность его уровня и других гидрологических характеристик. Арал был четвертым по площади озером мира.
1. Аральское море
1) Причины гибели Аральского моря
Оно всегда питалось водами двух больших рек – Амударьи и Сырдарьи – и вместе с ними образовывало устойчивую систему. Но к концу 1980-х годов море практически перестало существовать. Причина такого обмеления в том, что Амударья и Сырдарья перестали питать море так, как раньше из-за осознанного изъятия из притоков Аральского моря водных ресурсов для орошения ранее безводных степных просторов.
2) Обстановка в настоящее время
Характерная особенность климата Приаралья – резкая континентальность. В последние 5–10 лет за счет процесса высыхания Арала отмечается заметное изменение климатических условий Приаралья.
Река в этой части бассейна уже не получает питания (это так называемая транзитная река), а приходящий сверху сток реки расходуется на испарение, инфильтрацию в берега и пр., и постепенно сокращается вниз по течению реки. Оставшийся речной сток достигает концевого водоема, обычно озера или болота, и также в конце концов расходуется на испарение.
Простейшее уравнение водного баланса концевого водоема выглядит следующим образом:
R + Ps - Е = AW
где R - сток в водоем, Ps - осадки на поверхность водоема, Е - испарение с поверхности водоема, AW - изменение объема воды в водоеме.
Вследствие бессточности концевого водоема все изменения водного баланса озера в конечном итоге отражаются в изменении его объема, а значит и в изменении уровня воды озера. Как мы уже знаем, изменения состояния бассейна хорошо отражаются в режиме стока с него. Поэтому природные колебания водного баланса бассейна в конечном итоге определяют колебания уровня воды. В отличие от проточных озер, значительные колебания уровня воды - отличительная природная особенность бессточных озер.
Деятельность человека в бессточном бассейне часто оказывает самое серьезное влияние на режим концевого водоема. Поскольку бессточные бассейны обычно располагаются в аридных районах, т.е. в областях недостаточного увлажнения, в этих районах необходимо орошение сельскохозяйственных земель. По мере развития орошения, увеличивается водозабор из реки и, соответственно, сокращается приток в концевой водоем. Вследствие деятельности человека происходит перестройка гидрологических процессов во всем бассейне, что влечет за собой изменение всей природно-хозяйственной системы.
Самым ярким и трагическим примером взаимосвязи деятельности человека в бессточном бассейне и гидрологического режима реки и озера является современная история Аральского моря, отражающая крупнейшую в мире геоэкологическую катастрофу. Состояние этого большого бессточного озера с еще недавно солоноватой водой зависит от гидрометеорологической обстановки в бассейнах рек Амуда- рья и Сырдарья. Водные ресурсы этих рек при выходе из гор составляют примерно 110 км3 в год. Они традиционно, в течение тысячелетий, использовались на орошение наиболее удобных территорий у подножия гор. Площади традиционного орошения были около 5 млн. га, и на них расходовалось около половины водных ресурсов. В Аральское море поступало около 55 км3 воды в год, что обеспечивало относительную стабильность его уровня и других гидрологических характеристик. Арал был четвертым по площади озером мира.
Начиная с конца 1950-х гг. в бассейне Арала осуществлялась государственная политика развития ирригации, в основном с целью увеличения производства хлопка. К концу 1980-х гг. площади орошения увеличились приблизительно наполовину; при этом потери воды в каналах и на полях превосходили все разумные пределы. В частности, был построен Каракумский канал, забирающий из Аму- дарьи не менее 10 км3 в год. Несмотря на преимущественно песчаные грунты, ложе канала в основном не облицовано, и потери на фильтрацию чрезвычайно велики.
В результате развития орошения, речной сток в Арал начал убывать, и в 1980 г. обе реки впервые не достигли Арала. В 1980-х гг. приток речных вод составлял лишь несколько кубических километров в год. Море быстро сокращалось, а соленость воды увеличивалась (табл. 9).
В многоводные для Центральной Азии 1992-1994 гг. приток Амударьи был 18,8-28,9 км3, а Сырдарьи - 4,6-8,9 км3. Это замедлило, но не остановило падение уровня воды Арала. Все посты наблюдений за уровнем воды обсохли, и наблюдения прекратились. Соленость воды достигла морской (около 35 г/л).
Резкое увеличение солености воды полностью погубило рыбное население моря. Исчезли многие ценные эндемичные виды рыб, привыкшие к существованию в солоноватой воде озера и пресной воде рек, в зависимости от стадий их развития. Вместе с рыбой исчезло процветающее рыболовство, а население лишилось занятости. На бывшем дне образовалась соляная пустыня, развеваемая ветром, так что прилегающие территории получают за год более 500 кг солей на гектар. Деградировали уникальные экосистемы пойменных лесов долины и дельты Амударьи и Сырдарьи. Соленость воды в низовьях рек увеличилась до 1,5-2 г/л, а иногда и до 3 г/л, при большом количестве растворенных остатков пестицидов. Несмотря на это, во многих селениях речная вода все еще вынужденно используется как источник питьевого водоснабжения.
В результате комплекса обстоятельств, заболеваемость населения Приаралья увеличилась за последние 20 лет в 20 раз. Число случаев заболеваний раком в Каракалпакии в семь раз превышает средний показатель для бывшего СССР. Анемией страдает более 90 % населения. В Нукусе все 35 взятых образцов материнского молока оказались непригодны для питания младенцев. Детская смертность в низовьях Амударьи и Сырдарьи стала сравнимой с наиболее отсталыми странами мира, превысив 110 на 1000 новорожденных. Территория Приаралья превратилась в зону экологического бедствия.
Положение выше по течению Амударьи и Сырдарьи не намного лучше. Преобладает монокультура хлопка, которую можно поддерживать только при очень высоком уровне использования удобрений, пестицидов и дефолиантов. Чрезвычайно высоки потери воды из магистральных каналов и оросительных систем. При этом дренажные воды накапливаются в бессточных понижениях рельефа, образуя в пустыне болота и озера, два из которых, Сарыкамыш и Арнасай, имеют весьма значительные размеры.
Многолетнее, фактически принудительное использование труда учащихся на сборе хлопка стало одной из причин низкого качества школьного и высшего образования. К неблагоприятным социальным факторам следует добавить очень высокий прирост населения, в особенности сельского, плохое медицинское обслуживание, высокий уровень безработицы при малой мобильности коренного населения. Все эти процессы сплелись в сложный клубок взаимозависимости человека и природы, то есть естественных, социальных, экономических и политических проблем, индикатором которых является состояние Аральского моря. Поэтому и решение геоэкологических проблем Арала может быть достигнуто только посредством долгосрочной программы всестороннего развития всех стран, находящихся в его бассейне, при условии сотрудничества между ними. Так неправильно выбранная стратегия развития водного хозяйства привела к крупнейшему геоэкологическому кризису. На примере Арала мы видим также центральную роль водных ресурсов и водного хозяйства в развитии, или, скорее, деградации крупного региона.
Многие бессточные озера засушливых областей мира испытывают во вторую половину XX столетия общую тенденцию понижения уровня воды. К ним относятся, например, Балхаш, Иссык-Куль, Чад, Туркана, Лобнор и др. Наряду с естественными причинами падения уровня, роль деятельности человека велика, а во многих случаях она стала определяющей, как и в случае с Аралом.
Особая ситуация с Каспийским морем. Волга приносит около 80% всего притока речной воды в это крупнейшее озеро мира и определяет основные черты колебаний его уровня. Отличительной чертой Каспия являются весьма значительные и относительно резкие колебания уровня моря. За историческое время, то есть примерно за 2500 лет уровень воды колебался в пределах от 20 до 34 м ниже уровня Мирового океана. Весьма типичны изменения уровня на 1,5 м за 10 лет, или на 10 м за 1000 лет.
