АРКТИЧЕСКИЕ ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ ПРОМЫШЛЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ГЛОБАЛЬНОГО ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА

Общеизвестно значение арктического региона в мире, как уникального экологического резерва планеты. Именно поэтому приарктические государства фонд нетронутой природы Арктики считают своим национальным достоянием.

Более половины площадей субарктических и арктических тундр приходится на долю России. В европейской части это уникальные равнинные тундры на территориях Ненецкого автономного округа и Республики Коми. От скандинавских они отличаются не только своеобразным ландшафтом, но и относительной нетронутостью, за исключением локальных районов. Однако, возрастание темпов освоения Арктики, а также глобальное изменение климата накладывают свой отпечаток на природную среду. В связи с этим, изучение зональных экосистем тундры, механизмов их трансформации и адаптации к изменившимся условиям приобретает приоритетное значение в настоящее время.

Устойчивость экосистем в значительной мере зависит от особенностей функционирования почвы, в частности, разложения в ней органического вещества и протекания биогеохимических процессов, являющихся инвариантами биологического круговорота. Кроме того, почва выступает как фактор обеспечения биоразнообразия растительного покрова, благодаря разнокачественности почвообразования в различных ландшафтно-экологических условиях.

Основные наши усилия в изучении почв поэтому направлены на выявление пространственного распределения, а также морфогенетических особенностей почв, как компонентов экосистем, их трансформации под влиянием антропогенных факторов и глобального изменения климата. Следует отметить, что несмотря на длительную уже историю исследования почв восточно-европейских тундр, ряд вопросов их генезиса и эволюции, диагностики и классификации остаются неясными. Не нашли также должного отражения специфические почвы лесных островов, разбросанных по долинам рек почти до побережья Баренцева моря. Не являются ли они индикаторными в условиях глобального потепления климата? Идет ли в них почвообразование по зональному тундровому типу, или преобладают процессы, характерные для таежных почв? Для получения ответа на эти вопросы нами используется микроморфологический анализ, наряду с традиционными методами исследования почв. Использование микроморфологии, как более тонкого инструмента, обусловлено тем, что начальные этапы изменения почв под влиянием различных факторов не обнаруживаются традиционными методами. Необходимость применения микроморфологии для разграничения почв на разных таксономических условиях подчеркивается в последнем издании "Классификации почв России" (1997). Ведущие микроморфологи мира с помощью этого метода выявляют природу трансформации почвенных свойств и процессов при нарушении экологической функции почв, для предотвращения необратимых преобразований в экосистеме в целом.

Исследование по единой развернутой программе естественных и антропогенно-измененных почв Большеземельской тундры, горной тундры Северного Урала и увалистой полосы Предуралья позволили нам получить новую информацию об их микроморфологическом строении, углубить представление об их генезисе и эволюции. Выявлены современные и унаследованные, педогенные и литогенные признаки, показана специфика проявления различных элементарных почвообразовательных процессов в зависимости литологических и биохимических условий, разработана система диагностических параметров. Выявлена также степень перестройки тундровых почв в результате агрогенных и техногенных воздействий, показано приобретение ими признаков процессов, свойственных более южным зонам. Так, под влиянием распашки тундровых почв, изменения характера биокруговорота в пахотном горизонте происходит переорганизация почвенной массы, меняются форма оглеения и интенсивность миграции минеральных веществ. А под влиянием цементной пыли в зоне выброса цементного завода Воркуты формируется поверхностный техногенный горизонт, загрязненный тяжелыми металлами. В последнем наблюдается изменение физико-химических свойств, усложнение микростроения, агрегация, реорганизация плазмы и скелета, по сравнению с фоновыми почвами. Следствием трансформации почв является нарушение эволюционно сложившихся трофических и ценотических связей в экосистемах, выпадение ацидофилов и распространение кальцисфилов.

Особое внимание уделяется нами изучению почв районов нефтегазоразведочных работ, на побережье Баренцева моря и вблизи дельты р. Печора. Удалось установить, что уже в течение одного года после загрязнения углеводородами нефти торфянистый слой интенсивно фрагментируется, на границе с минеральной толщей формируются темноокрашенные сгустки, а в минеральной толще происходит блокирование межагрегатных пор, являющихся главными миграционными путями в этих почвах. Восстановительная среда в тундре, низкий потенциал климата и биоты препятствуют естественной биодеградации нефтепродуктов. Поэтому через 20 лет, вследствие окисления битуминозных компонентов, на поверхности почвы формируется твердая непроницаемая корка. Профильное распределение зависит от экранирующих и аккумулятивных барьеров в почве.

Для оценки направленности почвообразования в условиях глобального изменения климата наиболее благодарным объектом могут быть почвы экотонов, или переходных зон, как, например, верхней границы леса и выше в горах, южной тундры-лесотундры, а также бореальных экосистем "островов" еловых (Picea obovata) и березовых (Betula tortuosa) редколесий в тундре. Точка зрения об инертности почв, необходимости длительного времени для появления видимых признаков изменения, представляется спорной. Очевидно, используя только традиционные методы исследования почв, мы не сможем уловить начальные стадии изменений. Применение же микроморфологического метода позволит обнаружить сдвиги, вызванные наиболее тонкими и гибкими механизмами трансформации вследствие глобального потепления климата и, наконец, диагностика слабоизученных горных почв субальпийского и альпийского пояса, пограничных с ними лиственничных редколесий требует детального анализа не только их физико-химических свойств, но и тщательного изучения микростроения. Тем более это важно и потому, что нередко в них обнаруживаются реликты прошлых фаз почвообразования позднего голоцена или более ранних .

Г. Русанова