| Берг Л.С. | Климат и жизнь |
Испарение в пустынях. Весьма распространено мнение, что так как в Туркестане "испарение" преобладает над осадками, то это обстоятельство влечет за собою "весьма быстрое, общее осушение страны, т. е. уничтожение бывших озер, обмеление рек и уменьшение Аральского моря". Взгляд этот проник даже в сочинения практического характера. Так, H. Дингельштедт в специальном сочинении об орошении в Туркестане пишет (1893) относительно этого края:
"Ныне страна эта представляет печальное зрелище медленного умирания. Она постепенно, хоть и медленно, усыхает, ее водные богатства сокращаются, потому что испарение гораздо более атмосферных осадков, а иссушающие ветры, пыльная атмосфера, высокая температура и летучие пески, надвигающиеся на культурные оазисы, грозят обратить в пустыню и те уже немногие культурные места, которые еще уцелели от прежних времен".
Совершенно неправильно утверждение, что Туркестан должен усыхать, ибо испарение здесь больше атмосферных осадков. Напротив, водное хозяйство Туркестана урегулировано природой так, что постоянным хроническим дефицитам воды здесь нет места, и убыль воды в одном пункте пополняется излишками в другом. Поясним примером. Аму-дарья у Нукуса (в дельте) с октября 1874 г. по сентябрь 1875 г. испарила 1279 мм воды, а осадков за это же время выпало в Нукусе всего 86 мм. Но вода в Аму-дарью попадает из ледников и снеговых полей Тянь-шаня и Памира, где на высотах выпадает не менее 2000 мм в год. В закаспийских Каракумах выпадает в среднем от 100 до 200 мм в год, но здесь в тех местах, где нет растительности, и испаряться с поверхности почвы нечему, а из тех горизонтов, где сохраняется грунтовая влага, испарение, очевидно, ничтожно. Там же, где есть растительность, она, хотя и испаряет некоторое количество влаги, но, с другой стороны: 1) защищает почву от прогревания и иссушения, 2) дает более удобства для образования почвенной воды путем сгущения в порах почвы водяных паров. Таким образом, хотя на равнинах Туркестана испаряемость, т. е. способность испарять, превышает осадки, но фактически прогрессивного иссыхания страны отсюда вовсе не следует.
В приаральских Каракумах (у северо-восточных берегов Арала), представляющих собою закрепленные кустарниковой растительностью пески, выпадает осадков местами еще менее чем в закаспийских Каракумах, - именно, около 100 мм, испаряемость же здесь не менее 1000 мм в год. По теории высыхания непонятно было бы, как это здесь может существовать растительность. Но на самом деле здесь растительность не только существует, но подпочвенная влага, в чем я мог неоднократно убедиться лично, повсюду в песках очень близка, и везде есть много колодцев, причем замечательно, что дороги и колодцы сохранились теперь на тех же местах, где это обозначено на картах и в описаниях, сделанных 150-100 лет тому назад.
Мне неоднократно приходилось слышать выражения недоумения, откуда берется в песках вода при столь ничтожном количестве осадков и при столь сильном испарении. Между тем, запасы влаги пополняются следующим образом: осенние дожди всасываются песком почти целиком, испарение тогда ничтожно; зимний снег, стаивая постепенно весною, также проникает большею частью в виде воды в почву; летом осадков или не выпадает, или бывают редкие ливни; в общем начинается эпоха испарения, но при этом нужно иметь в виду, что:
1) влагоемкость песка мала, почему влага, не стекая по поверхности, стремится спустится в низшие горизонты, где испарение ничтожно; далее, летом, с повышением температуры песка, влагоемкость его еще более уменьшается. Благодаря всему этому, поверхностные горизонты песка, в отличие от глинистого субстрата, не успевают промачиваться влагой и потому не теряют ее на испарение;
2) капиллярное, поднятие воды в песке происходит, правда, с большой скоростью, но на ничтожную высоту (как известно, вода подымается по капиллярам почвы тем выше, чем тоньше частицы почвы; при величине зерен около 2,5 мм капиллярное поднятие воды совершенно прекращается;
3) вследствие малой влагоемкости и малой капиллярности песка, испарение с поверхности песка вообще весьма мало. Когда верхний слой песка высохнет, тогда испарение сократится до минимума: данные Wollny (1880) и Eser'а (1884) показывают, что испарение почв тем сильнее уменьшается, чем на большую глубину высыхает поверхностный слой почвы; Eser говорит: "чем быстрее высыхает поверхностный слой почвы, тем надежнее сохраняется запас влаги в более глубоких слоях почвы". Затем, под влиянием сильных дождей на поверхности песка образуется особая корка, еще более уменьшающая испарение.
Затем, нужно иметь в виду, что, по опытам Buckingham'а, почва в условиях сухого климата первоначально теряет испарением больше воды, чем почва в условиях влажного климата, но затем наступает обратное: почва в условиях сухого климата начинает терять все меньше и меньше; таким образом, в почвах в условиях сухого климата автоматически, благодаря сильному высыханию верхнего слоя и образованию поверхностной корки, капиллярное поднятие воды снизу почти прекращается.
Все это объясняет то, на первый взгляд странное, явление, что в песках, особенно бугристых, прекрасно сохраняется грунтовая влага; поэтому пески, главным образом бугристые, как бы созданы самой природой для поселения кустарниковой и полудревесной растительности, длинные корни которой способны проникать до грунтовой воды. Я уже имел случай указывать, что в песках о-ва Меншикова на Аральском море прекрасно вызревают дыни, арбузы и пр. без всякого полива, питаясь исключительно грунтовой влагой.
Лессовые площади Туркестана находятся в менее благоприятных условиях для сохранения влаги. Зимою на них накопляется снег, и весною они покрываются растительностью; к началу лета травяной ковер выгорает, и степь становится совершенно сухой и безводной, и испаряться здесь совершенно нечему. Так что в Голодной степи (между Джизаком и Ходжентом, Самаркандской обл.), где выпадает в год 200-300 мм осадков, все эти 200-300 мм и испарятся, но не более; если в более влажный год выпадает больше осадков, то и испарится больше; в сухие годы - будет обратное. Словом, прогрессивного усыхания здесь нет. Такой тип испарения возможен только в сухих странах, где верхние горизонты почвы иссушаются совершенно.
Песчаные пустыни. Неоднократно приходится слышать и читать, что наблюдающееся в современную эпоху прогрессивное распространение песков в южной России, в Туркестане и в Центральной Азии свидетельствует об изменении климата в сторону большей сухости, о надвигании пустынного климата на черноземную и лессовую область и т. п.
Между тем, подобные мнения совершенно ошибочны. Везде, где наблюдается надвигание; песков на культурные земли, можно с уверенностью сказать, что это - результат деятельности человека, нарушившего естественный растительный покров песчаных образований и тем приведшего пески в движение. Алешковскде пески, занимающие в Днепровском уезде Таврической губ. площадь около 1500 кв. верст, в значительной части представляются в настоящее время сыпучими. Между тем, П. Костычев, занимавшийся исследованием их в 80-х годах прошлого столетия, говорит, что еще недавно, не более ста лет тому назад, алешковские пески были сплошь закреплены растительностью, местами древесной. По всем вероятиям, лесистая Гилея Геродота, лежавшая в низовьях Днепра, находилась именно здесь. Мнение, "будто появление песков произошло от изменения климатических условий местности", Костычев считает совершенно голословным ("доказательств на это нет ни малейших"); "образование сыпучих песков и препятствие к их закреплению обусловливаются одною и тою же и притом только одною причиною: усиленно пастьбою скота". Таково же мнение относительно образования сыпучих песков Днепровского уезда, принадлежащее другому, новейшему автору.
Относительно песков Калмыцкой степи Астраханской губ. И. В. Мушкетов неоднократно указывает, что они за последнее время (посещены в 1884-5 годах) приходят все более и более в движение, чему, однако, виной исключительно деятельность человека. Так, "еще 40 лет тому назад" на месте современных летучих песков у Владимировки была "роскошная степная растительность, уничтоженная постоянной распашкой одних и тех же полей и пастьбой больших стад скота". C другой стороны, Мушкетов указывает, что, "несмотря на неблагоприятные климатические условия", калмыцкие пески, будучи предоставлены сами себе, зарастают даже без пособия человека.
Пески центральной части Калмыцкой степи Астраханской губ. (Харахусовский улус) были посещены в 1898 году И. Леманским. До этого, в 1895 году, был сильный падеж скота у местных калмыков, и мы видим, что после этого пески начинают заростать; так, заросли кияком (Elymus giganteus) пески Акым, ранее бывшие сыпучими и многие другие (Нор-варши, Ар-тоста). По описанию Деминского, кияк, разростаясь, образует для песка преграду, которая постепенно превращается в бугор, "кочугур"; путем образования "кочугурника" движущиеся пески самостоятельно зарастают и закрепляются. В Харахусовских песках повсюду находят массу черепков грубой глиняной посуды, приготовленной без посредства гончарных инструментов, а также медные и железные наконечники стрел. Эти данные, как справедливо указывает Деминский, свидетельствуют о том, что пески Калмыцкой степи были закреплены уже очень давно. Все это доказывает, что пески эти образовались в доисторический период, а ныне находятся в состоянии естественного заростания.
В 1899 году тот же автор посетил пески Эркетеневского улуса, лежащего на юге Астраханской губернии, на границе ее с Терской областью. Гайдукские пески, расположенные вдоль течения р. Гайдук, в 1896-8 годах были на значительной площади залиты разливом реки Кумы и рукава ее р. Гайдука, и пески, прежде голые и безводные, покрылись растительностью. Пески Кеке-усун, расположенные на берегу оз. Кеке-усун, верстах в семи к западу от Можарского соляного озера, представляли собою до 1898 года песчаную пустыню; в 1898 году, вследствие разлива р. Вост. Маныча, озеро Кеке-усун переполнилось водою, низменные берега его затопились, после чего пески в один год заросли.
Относительно, Нарынских песков (Рынь-пески) Внутренней, Букеевской орды имеются данные, что они находятся в состоянии естественного само-зарощения и даже самооблесения, там, конечно, где заросли охраняются от порубки и потравы. Также и пески по линии Астраханской жел. дороги (в Енотаевском уезде, между 318-й и 474-й верстой) не представляют препятствий к самозарощению.
Посетив целый ряд песчаных пустынь Туркестана (Каракумы закаспийские, Кызыл-кумы, Каракумы приаральские, пески Б. и M. Барсуки, пески приилийские), я пришел к выводу, что современный климат Туркестана не благоприятствует образованию значительных скоплений сыпучих песков.
Приаральские Каракумы являются всюду закрепленными; там же, где находятся площади сыпучих песков, таковые образовались исключительно вследствие уничтожения песчаной растительности, по большей части по близости бывших почтовых станций (Алты-кудук, Николаевская и др). Дороги и колодцы, нанесенные на карты XVIII и начала XIX столетия, сохранились в Каракумах до настоящего времени без изменения. Относительно зарослей саксаула в Каракумах, а также в Барсуках и на Усть-урте, Борщов, посетивший их в 1859-60 годах, сообщает, что они, в противоположность зарослям по Джаны-дарье (в Кызыл-кумах), молодые, сравнительно нового происхождения, и прибавляет: "более, чем вероятно, что в настоящую минуту саксаул находится в периоде постоянного распространения на запад и север".
Также автор брошюры "Пески Кара-кум по отношению к среднеазиятской жел. дор. (Оренбург, 1878) доказывает, что приаральские Кара-кумы закреплены растительностью и неподвижны: соленые грязи Буканбай-сор, показанные на карте 1843 года, остаются незанесенными, копани Мансур в песках Джинышке-кум, вырытые более ста лет назад, остаются в неизменном виде; верблюжьи тропы, проложенные частью по окраине песков Нар-кызыл-кум, сохранились в том же виде, как были в средине XIX столетия. Равным образом, неподвижны пески Аир-кызыл-кум и Иргиз-кум, прилегающие к Каракумам с севера. "Пройдя более 1500 верст по Кызыл-кумам (в 1873 и 1874 гг.), - пишет М. Богданов, - я видел только один небольшой уголок настоящих переносных песков, лишенных всякой растительности, это - урочище у колодцев Адам-крылган. Самая слабая и редкая растительность уже заметно укрепляет пески и охраняет их от действия ветра. Интересно еще то, что караванные тропы, извивающиеся иногда глубокой ложбиной между барханами, почти нигде не заносятся песком". Для Кызыл-кумов можно привести пример того, как человек разумным вмешательством останавливает движение песков: в 1874 году М. Богданов между Петроалександровском и Шейх-абас-вали встретил на протяжении 35 верст голые пески, а теперь на этом месте развита земледельческая культура.
Относительно песков Баркин (в Уральской обл., по р. Уилу) сообщается, что они богаты пресной грунтовой водой, поросли древесной растительностью и, если приходят в движение, то исключительно от вырубки лесов; будучи предоставлены сами себе, т. е. охраняемые от порубки, пески эти скоро заростают.
Пески Ферганы, как признал Миддендорф, а за ним и И. В. Мушкетов, будучи предоставлены сами себе, пришли бы в устойчивое состояние; "роль человека и домашних животных в деле увеличения песков настолько очевидна, что едва ли может возбуждать сомнения", говорит Мушкетов.
Относительно песков Закаспийской области В. А. Обручев неоднократно указывает, что они приходят в движение благодаря деятельности человека. На афганской границе, между Кушкой и Мургабом, Коншин описал уплотненные, совершенно неподвижные барханы, образовавшиеся не в настоящую эпоху. Это, очевидно, "ископаемые" барханы, аналогичные тем, которые отмечены выше для Полесья, Черниговской губ., Галиции, а также для Судана. Достигая до 40-120 метров высоты и сохранив иногда изящную форму полумесяца, эти барханы заросли полынью и колючкой (Alhagi).
Муюн-кумы, лежащие между горами Каратау в Сыр-дарьинской обл. и рекой Чу, тоже описываются как закрепленные; таков же характер песков, расположенных между низовьями pp. Или и Каратала. Также по большей части закреплены пески по притоку р. Или Каскелену и по Или у Илийска.
Процессы самозарастания песков В. А. Лубянский, подробно наблюдавший эти явления в Закаспийской области, изображает так. На песках, в первой стадии развития песчаной пустыни, или совсем нет растительности, или попадаются отдельные полукустарнички. Во второй стадии - стадии движущихся барханных песков, сначала растительность не может расти, из-за мощного слоя песка, засыпающего растения. С течением времени, ветер производит сортировку барханного песка: мелкие песчинки уносятся, а крупные остаются на месте. "В результате, уменьшаясь в массе и расширяя занятую ими площадь, пески распределяются по ней более тонким слоем, и высота барханных гряд понижается настолько, что получается уже возможность для некоторых растений переносить засыпание такими грядами". Первым растением подвижных барханов Средней Азии является кустарник джузгун, Calligqnum, из сем. гречишных (Po-lygonaceae). Его плоды, в виде шариков, покрытых щетинками, или снабженных крыльями, устроены так, что их ветром перекатывает по песку, но не засыпает песком. Кроме того, джузгун отличается способностью, при засыпании его песком, быстро расти вверх: Такой же склонностью к быстрому росту отличается кияк, Elymus sabulosus, весьма распространенный в песках Туркестана. Из других пионеров можно отметить куян-суек (Ammodendron Conollyi), черкез (Salsola kali) и др. Поселение этих растений обозначает конец подвижной стадии песков, в дальнейшем барханная гряда в значительной части превращается в ряд неподвижных бугров; это - начало, третьей стадии - самозаростания подвижных песков. Закрепленные растительностью и потерявшие подвижность бугры служат почвою и для других растений, уже менее приспособленных к жизни в песках. Получается стадия бугристых песков; среди кустарников здесь растут: сыир-куйрюк (Erernosparton aphyllum) из сем. мотыльковых, Ammodendron Sieversii и A. Karelini, Astragalus ammodendron, белый саксаул, из трав многолетний злак селеу (Aristida pennataj, песчаные полыни, сагыз (Chondrilla).
С течением времени, на песчаных буграх начинает происходить естественная смена растительных формаций: пионеры подвижных песков вымирают, - особенно, когда появляется более или менее густой травянистый покров. Затем, наблюдается следующее, на первый взгляд парадоксальное явление: в результате заростания песков оказывается уменьшение их влажности; особенный расход влаги вызывает поселение камыша (PhragmitesJ и ив. Наряду с усиленным расходом влаги, поступление ее в толщу песка понижается, ибо значительная часть влаги задерживается растительностью и вновь образовавшейся почвой.
"Таким образом, вместо обычного накопления влаги, во второй половине стадии бугристых песков происходит уже истощение ее запасов. Вероятно, эта увеличивающаяся сухость субстрата и является одной из главных причин гибели пионеров подвижных песков". Большинство песков Туркестана находится в стадии бугристых песков.
Дальнейшее развитие бугристых песков состоит в сносе песка с вершин бугров и отложении его в котловинах. Таким путем рельеф выравнивается, и получается слабо-волнистая поверхность - песчаная "степь", конечная стадия развития туркестанских песков. В Б. Барсуках такая "степь" покрыта злаками Festuca ovina, Triticum desertorum и кустиками Ephedra vulgaris.
Итак, стадии развития песков таковы: 1) пески in statu nascendi, 2) подвижные барханные пески, 3) почти неподвижные бугристые пески, 4) закрепленная песчаная "степь". Пески в. нормальных условиях заканчивают свое развитие, как говорит Дубянский, самопотуханием. Разрушение же растительного покрова песков, при пастьбе скота или другими способами, ведет к возобновлению процессов развевания.
В. Палецкий, большой знаток закаспийских Каракумов, дает следующую, более детальную картину естественного закрепления песков Закаспийской области:
1-я стадия. Совершенно голые, сильно подвижные пески. Единичные экземпляры селина (Afistida pennata), песчаной акации (Ammodendron Conollyi) и др.
2-я стадия. Значительное количество селина и песчаной акации. Единичные экземпляры кандыма (Calligonum), по большей части около кустов селина и вообще в защищенных местах. Начинают формироваться гряды или скученные бугры чистого песка.
3-я стадия. Селин начинает редеть, уступая место кандымам. У песчаной акации более слабый рост. Гибель селина происходит от слежалости песка и затенения кандымом. Единичные экземпляры черкеза (Salsola Richteri). Иногда сразу 2-я стадия переходит в 4-ю; это бывает при наличии во 2-й стадии черкеза.
4-я стадия. Пески переходят в стадию грядовых. В низинах между грядами растительность; сильное развитие черкеза, вытесняющего селин и кандым, которые гибнут. Единичные экземпляры саксаула (ак-сазак и кара-сазак).
5-я стадия. Пески закреплены. Появляется тонкая "пленка пылевидной глины-лесса, гл. обр. происхождения эолового; около кустов такой глины больше". Саксаул сильно размножается, появляясь почти во всех котловинах. Черкез и кандым почти весь погибают (они требуют рыхлого песка, влаги и света). Местами встречается осока (еляк - Carex physodes).
6-я стадия. Чистые насаждения саксаула. Поверхность песков более или менее равнинна, пески совершенно успокоены и покрыты ковром из корневищ осоки и др. трав.
7-я стадия. Саксауловые насаждения редеют. Масса сухостоя и валежника. Единичное возобновление саксаула. Вся поверхность песков покрыта сплошным ковром корней песчаной осоки и травянистой растительностью.
8-я стадия. Саксаул почти исчез. Пески представляют собою песчаную степь, местами ровную, местами слабо холмистую.
Этим заканчивается цикл работы природы по успокоению песков. По мнению Палецкого, природе на это требуется 80-150 лет, при чем переход от 1-й к 5-й стадии совершается приблизительно в 30-40 лет. Барханы Сахары представляли себе движущимися с востока на запад, от Нила к Атлантическому океану. Но теперь мы знаем, что сахарские барханы есть образования стойкие: на памяти старых проводников erg (пески) Сахары не изменил своей конфигурации.
О пустынях Центральной Азии, к коим можно приложить все сказанное о Туркестане, см. в следующем отделе. Если все изложенное выше принять во внимание, то мы придем к выводу, что сыпучие пески Таврической и Астраханской губерний, а также Туркестана, в настоящее время, всюду там, где человек не уничтожил растительности, закреплены и неподвижны. Даже будучи обнажены от растительности, пески в настоящий климатический период повсюду способны к самозарощению, иногда к самооблесению, опять таки, если человек не будет мешать этому. Является теперь вопрос, когда же образовались песчаные скопления Туркестана, раз в настоящее время они закреплены и передвигаться почти не могут? Очевидно, не в современную эпоху, а в одну из сухих эпох, бывших на протяжении между началом отступания последнего великого ледникового покрова и началом исторической эпохи.
Таким образом, ближайшее изучение современных песков Туркестана и южн. России (Европейской) приводит нас к результату, что наличность песков не может служить аргументом в пользу высыхания стран, где пески сейчас находятся; напротив того, мы видим, что современная эпоха характеризуется тенденцией к заростанию песков. А это не вяжется с усыханием.
Весьма возможно, что время образования туркестанских пустынь совпадает с временем, когда получили начало ныне "ископаемые" послетретичные пустыни Полесья, подробно описанные П. А. Тутковским.