Влияние деятельности человека на экосистемы тундры Составитель Большаков С. В.

Архангельская область расположена в четырёх природных зонах: арктических пустынь, тундры, лесотундры и тайги.

Зона тундры охватывает острова Северного Ледовитого океана и почти всю территорию ненецкого автономного округа. Для зоны тундры характерны суровый климат с коротким прохладным влажным летом и продолжительная холодная зима. Также характерны: избыточное увлажнение, сильные ветры, болотный тип почвообразования. Почва оттаивает на глубину от 50 до 150 см. Почвы бедные, кислые.

Наиболее распространенные виды воздействия на тундровые экосистемы это выпас оленей, а в последние десятилетия добыча и транспорт нефти и газа.

Домашнее оленеводство является важным направлением хозяйственной деятельности населения в тундровой зоне Архангельской области. Стада домашних оленей нередко насчитывают сотни и тысячи голов.

Если летом олени поедают различные корма от лишайников до разнотравья и листьев кустарничков и кустарников, то зимой единственный вид корма лишайники (прежде всего, ягель). Ежегодный прирост лишайников в высоту не превышает 3-4 мм, чистая первичная продуктивность ягельников очень низкая около 7 ц/га в год.

Поедая ягель, олень уничтожает за один раз ту часть лишайника, которая нарастала примерно в течение 10 лет. Поэтому в местах интенсивного зимнего выпаса домашних оленей ягельники выбиваются за 3-4 года и начинают деградировать.

Нередко на их месте возникают другие варианты растительных сообществ, например с преобладанием травянистых растений, и прежде всего злаков. Этот процесс иногда называют олуговением тундры. Он опасен тем, что при этом происходит постепенная потеря генетического разнообразия популяциями местных видов, наблюдается процесс внедрения в нарушенные сообщества синантропных растений. Для полного восстановления сильно выбитого зимней пастьбой ягельника нужно лет. Летом на ягельниках нередки пожары, после чего лишайники восстанавливаются лишь через 70 лет.

Для предотвращения нарушений тундровой растительности в зоне активного домашнего оленеводства необходимо вести правильный пастбищеоборот. Он включает регламентацию выпаса оленей, расчет допустимости и периодичности подобной нагрузки на разные типы растительных сообществ. Например, нормальное восстановление лишайникового покрова на зимних оленьих пастбищах происходит лишь при ежегодном изъятии до 10% их запаса. Важное значение имеет также выделение резерватов, запрещенных для выпаса оленей, создание системы глобального и регионального мониторинга.

В последнее десятилетие на базе освоения запасов нефти и газа в Ненецком автономном округе сформировалась нефтяная и газовая промышленность. В настоящее время добыча нефти и газа осуществляются на 5 нефтяных месторождениях, 44 месторождения подготовлены к добыче и еще 17 находятся в стадии разведки. Крупнейшими из них являются Ардалинское и Харьягинское.

При добыче и транспортировке нефти наиболее отрицательными воздействиями на экосистемы тундры являются механические факторы и загрязнение. К числу механических нагрузок относятся проезды гусеничного транспорта, строительство и функционирование дорог, технических сооружений, временных поселков.

Особенно большой вред наносят многочисленные проезды тяжелой техники: после шести проездов гусеничных вездеходов по колее летом растительный покров разрушается полностью. При этом оголяются верхние слои почвы, которые сильно нагреваются солнцем. Происходит таяние расположенной под почвой многолетней мерзлоты, ускоряются явления термокарста и термо эрозии, происходит сильное переувлажнение почвы. Для восстановления таких нарушенных участков тундры требуется от пяти до нескольких десятков лет.

Особенно медленно восстанавливается растительный покров наиболее сухих тундр лишайниковых и мохово-лишайниковых. Восстановление растительного покрова происходит при этом через переходные временные сообщества, которые могут резко отличаться от исходных. Чаще всего на первых этапах зарастания нарушенных участков основную роль играют травы, особенно злаки и осоки. Из числа растений, свойственных коренным тундровым сообществам, самые низкие темпы восстановления характерны для лишайников, особенно кустистых.

Фактором, способным сократить нарушения растительного покрова тундры при транспортных воздействиях, является использование колесных вездеходов с шинами низкого давления, прокладка дорог по насыпям из гравия, запрещение использования гусеничного транспорта в летнее время, осуществление транспортировки основной части грузов в зимний период. При такой перевозке грузов механические воздействия на растительный покров тундры оказываются незначительными.

Зарастание пушицей площадки законсервированной буровой. Сильное разрушение растительного покрова тундры вплоть до его уничтожения происходит при работах на буровых площадках, при строительстве временных поселков, при разработке карьеров. После окончания их эксплуатации растительный покров восстанавливается в течение 20 лет и более.

Восстановление растительности происходит через следующие стадии: занос зачатков растений, расселение по территории пионерных видов, злаково-разнотравная стадия, злаковая стадия, переходная от злаковой к кустарниковой стадии, кустарниковая стадия. В течение первых четырех этапов восстановительной сукцессии, которые продолжаются в среднем до 15 лет, вторичные сообщества существенно отличаются от природных тундровых ценозов по пространственной структуре и видовому составу. Лишь после 20-летнего периода различия между исходными и сформировавшимися вторичными сообществами становятся незначительными.

Для ускорения восстановления растительности на буровых площадках, на месте временных поселков и бывших карьеров необходимо применять методы восстановления (рекультивации) нарушенных земель. При этом нарушенные участки покрывают тонким слоем почвы и высевают растения, хорошо приспособленные к климатическим условиям тундры.

Добыча нефти и ее транспортировка могут сопровождаться загрязнением территории. Загрязнение осуществляется химическими веществами, используемыми при бурении, испытании и ремонте скважин; сточными водами и нефтью, проливающимися на поверхность почвы; продуктами сгорания углеводородного сырья.

Выпадение заметного количества твердых пылевых отходов приводит к усилению теплообмена между почвой и воздухом, вызывает простаивание многолетней мерзлоты. Многие растения очень чувствительны к действию даже низких концентраций химических веществ. У растений происходит снижение жизненности, сокращение периода вегетации и т.д. Поскольку для экосистем тундры характерны короткие и слабо разветвленные пищевые цепи, это обусловливает быстрое распространение и накопление вредных и ядовитых веществ в организмах животных. Данные по регионам зарубежной Арктики показывают, что концентрация радиоактивных изотопов ряда элементов (стронция, криптона) в мясе диких северных оленей в раз превышала содержание их в мясе домашних животных, получающих привозные корма.

Уменьшения химического загрязнения среды можно добиться строительством совершенных очистных сооружений на предприятиях нефтедобывающей промышленности, предотвращением аварийных разливов нефти, осуществлением глобального и регионального мониторинга. Таким образом, наиболее распространенными последствиями техногенных воздействий на растительный покров являются изменение, разрушение и уничтожение коренных растительных сообществ, формирование на месте уничтоженных сообществ антропогенных группировок и фитоценозов, утрата в пределах нарушенной территории зональных особенностей растительности. Кроме перечисленных мер, важное значение для сохранения коренных тундровых сообществ, генофонда коренных видов растений и животных тундры имеет создание заповедников и заказников.

Будущее тундры во многом зависит от прекращения таких способов добычи и транспортировки нефти и газа, которые приводят к описанным выше нарушениям. Практика добычи нефти на одном из месторождений Ненецкого автономного округа показала, что и в тундре можно извлекать из недр нефть и газ, не нанося большого ущерба природе. Любое планируемое вмешательство человека в жизнь тундры должно предваряться многосторонней экологической экспертизой.

Вопросы для обсуждения 1. Какие изменения происходят с растительным покровом тундры при перевыпасе стад домашних северных оленей? 2. Какой вред наносит тундровым экосистемам использование тяжелой гусеничной техники? З. Почему целесообразно строить нефтепроводы на опорах, а не прокладывать их по поверхности почвы? 4. Какие последствия могут происходить в экосистемах тундры при техногенном загрязнении воздуха и почвы? 5. Почему необходимо проводить экологическую экспертизу перед началом строительства нефтедобывающих предприятий и перед прокладкой нефтепроводов?

Литература Экология Архангельской области: Учебное пособие для учащихся 9-11 классов общеобразовательной школы / Под. ред. Баталова А. Е., Морозовой Л. В. – М.: Изд-во МГУ, 2004.