Назревшие проблемы Байкала

Байкал полон заманчивых загадок, которые постепенно, одна за другой, разрешаются наукой. Это озеро и окружающие его горы стали колыбелью нескольких отраслей естествознания. В результате исследований прибайкальских гор П.А. Кропоткиным и И.Д. Черским в прошлом столетии зародилась региональная геотектоника, т.е. изучение крупных структур земной коры; одновременно Черским было основано учение о постепенности в образовании материков путем наращивания древнего ядра. Наблюдая гористые берега Байкала, Черский впервые в мировой науке пришел к мнению об эволюции рельефа поверхности Земли — о превращении гор в равнины вследствие размыва и о превращении равнин в горы благодаря тектоническим поднятиям и расчленению речными долинами.

Катастрофическое землетрясение в 1861 г., во время которого на восточном берегу Байкала возник обширный залив с характерным названием Провал, пробудило сильный интерес к изучению этих явлений. В Прибайкальских горах В.А. Обручев почерпнул важные материалы для основанного им учения о неотектонике, т.е. о новых геологических структурах, возникших в третичном и четвертичном периодах истории Земли на месте древних. Самая характерная и грандиозная из таких структур — впадина Байкала.

Изучение своеобразных байкальских животных позволило Н.И. Андрусову и Л.С. Бергу прийти к интереснейшему и плодотворному мнению о развитии байкальской фауны на месте своего нынешнего обитания, т.е. в самом Байкале в течение его длительного существования; байкальская фауна обособилась из более широко распространенной древней пресноводной фауны. Теперь подобного же мнения держатся многие ученые и относительно образования фаун других древних пресных озер — Танганьики в Африке и Охриды в Югославии.

Первое обстоятельное описание Байкала сделано в 1675 г. Н.Г. Спафарием, отправленным из Москвы царем Алексеем Михайловичем во главе русского посольства в Китай. В 1772 г. академики Петербургской академии наук П.С. Паллас и И.Г. Георги впервые попытались выяснить вопрос о происхождении озера.

Несмотря на то, что Байкал изучается почти три столетия, многие явления в нем сравнительно слабо исследованы, что вызвано трудностями изучения своеобразной природы этого озера. Органический мир Байкала насчитывает 1050 видов животных и 500 видов водорослей. Две трети из них обитают только в Байкале и нигде больше на земном шаре не встречаются. Продолжающиеся тщательные исследования фауны и флоры Байкала открывают все новые виды организмов. Байкал еще не весь промерен. До сих пор неизвестна точно максимальная глубина озера. По–видимому, она около 1700 м (обозначаемая в картах глубина в 1741 м преувеличена). Очевидно, Байкал скрывает множество интересных явлений, которые еще не описаны и не разгаданы наукой.

На берегах Байкала расположено несколько научных учреждений, которые заняты разносторонними его исследованиями. Самое значительное из них — Байкальская лимнологическая станция Академии наук СССР в пос. Лиственичном, существующая с 1928 г. Здесь исследования ведутся комплексно, совместными усилиями разных специалистов. Недалеко от Лиственичного, в Котах, находится Биологическая станция Иркутского университета, ведущая преимущественно биологические и химические исследования. На северо–восточном берегу Байкала расположен Баргузинский заповедник, в котором несколько научных сотрудников занимается исследованиями соболя и других животных Прибайкалья. Во многих местах на берегах озера расположены гидрометеорологические станции, а также наблюдательные пункты Всесоюзного научно–исследовательского института рыбного хозяйства.

В 1956 г. при Байкальской лимнологической станции организован Байкальский отдел Географического общества СССР, который в октябре 1957 г. провел в Улан–Удэ вместе с Бурятским филиалом Общества специальное совещание по вопросам изучения и охраны природы Байкала.

Постоянные исследования на озере ведут Институт геологии и Ботаническая лаборатория Восточно–Сибирского филиала Академии наук СССР, Иркутское геологическое управление, Иркутское гидрометеорологическое управление с его обсерваторией, Геофизический трест и др. Ежегодно на Байкал приезжают разные научные экспедиции из центральных институтов Академии наук и отраслевых ведомств и из столичных университетов.

Очень важную роль играет геологическое изучение Байкала. Без знания геологической истории и строения впадины озера невозможно понять происхождения населяющих его животных и растений, особенности химического состава воды и т.п.

Вопрос о координации всех научно–исследовательских работ на Байкале ждет безотлагательного разрешения. Целесообразно организовать междуведомственный научно–координационный совет, в состав которого входили бы представители всех учреждений, занимающихся изучением этого замечательного озера. Совет мог бы на ежегодных сессиях рассматривать и решать главные вопросы, он по–настоящему объединил бы деятельность разных учреждений, которая во многих отношениях ведется разобщенно.

Несмотря на организационные неполадки и некоторый недостаток научных сил, изучение Байкала все же успешно продвигается вперед. За последние 20–30 лет разрешено несколько кардинальных вопросов происхождения его загадочной природы.

Байкальская впадина с расположенным в ней озером возникла в середине третичного периода, т.е. 25–30 млн. лет тому назад. В то время климат в окружающей местности был теплым, субтропическим, и по берегам озера росли вечнозеленые леса. Такой возраст Байкала доказывается остатками растительности в древнейших байкальских отложениях. Он подтверждается найденными в древних байкальских отложениях остатками животных, которые, как показал М.М. Кожов, не имеют непосредственного родства с животными из более древних юрских и меловых отложений Забайкалья. Еще раньше Л.С. Берг писал о третичном возрасте байкальской фауны, исходя из особенностей распространения в других азиатских водоемах животных, родственных байкальским.

Мнение о зарождении Байкала в середине третичного периода было высказано акад. В.А. Обручевым еще в начале нынешнего столетия. Однако оно оспаривалось отдельными учеными. Появлялись фантастические гипотезы о возникновении Байкала в четвертичном периоде, т.е. всего несколько сот тысяч лет тому назад, можно сказать, на глазах древнего человека. Другие ученые упорно утверждали, что Байкальская впадина образовалась в юрском периоде, т.е. приблизительно 140 млн. лет тому назад. Таким образом, продолжительность существования Байкала и его впадины в крайних мнениях оценивалась с разницей в 200 раз. При таком положении нельзя было успешно выяснить и многие частные вопросы генезиса отдельных проявлений байкальской природы.

В последнее время удалось доказать, что Байкальская впадина и заполняющее ее озеро возникли в середине третичного периода.

Довольно определенно разрешен и вопрос о механизме образования Байкальской впадины. Она возникла вследствие глубокого, более или менее постепенного опускания узкой и длинной полосы земной коры в виде провала, вызванного горизонтальным растяжением земной коры, ее растрескиванием и расщелением. Провал происходит частью по разломам в земной коре, а частью в виде ее прогибания. Особенно грандиозны разломы с оседаниями по ним впадины вдоль северо–западного берега Байкала. Они получили название Обручевского сброса, по имени В.А. Обручева, впервые открывшего их в 1890 г.

По обеим сторонам Байкальской впадины возникли большие противоподнятия в виде более или менее высоких горных хребтов: Байкальского и Приморского с северо–западной стороны; Баргузинского и Улан–Бургасы с восточной и Хамар–Дабана с южной. Хребты поднялись, по–видимому, вследствие освобождения бортов глубокой впадины от давления каменных масс, опустившихся в глубину вместе с озерным дном. Вертикальный размах тектоники за все время существования впадины достигает приблизительно 4000 м.

Дно Байкальской впадины разделено на три большие котловины: северную, среднюю и южную. Северная, сравнительно мелкая, отделяется от глубочайшей средней Ушканьим порогом, который в тектоническом отношении представляет собой противоподнятие, образовавшееся по краю менее глубокой тектонической ступени над более нижней. Ушканьи острова — это выступающие над водой вершины одноименного подводного порога. Средняя котловина отделяется от южной наносной перемычкой, которая образует подводное продолжение Селенгинской дельты.

Широкая осевая полоса озерного дна во всех трех котловинах плоскоглубая, с большими совершенно горизонтальными площадями. Существовавшее еще недавно мнение о преобладающем гористом характере подводного рельефа Байкала оказалось ошибочным. Гористость свойственна только очень небольшим разобщенным участкам байкальского дна, к которым относятся Ушканий порог, Посольская банка, Подводно–Ольхонские горы и некоторые другие образования.

Оба борта Байкальской впадины подверглись второстепенным поперечным разломам и прогибам. Эти поперечные структуры не пересекают впадину целиком, т.е. не протягиваются с одной ее стороны на другую, а каждая из них приурочена только лишь к одному из ее бортов. К поперечным расколам и прогибам приурочены долины многих рек, впадающих в Байкал. Река Ангара вытекает из озера также по поперечному разлому байкальского берега.

Тектонические движения, создавшие Байкальскую впадину, прослеживаются в разных геологических образованиях как третичного, так и четвертичного возраста. Но закончилось ли образование Байкала? Если нет, то сколь энергично продвигается оно вперед в настоящее время? Сама постановка этого вопроса — серьезное достижение науки — стала возможной благодаря утверждению в геологии учения о неотектонике, разработанного В.А. Обручевым.

Сильные землетрясения в районе Байкала, по время одного из которых в 1861 г. возник новый залив Провал, уже давно обратили на себя внимание как признаки продолжающихся движений земной коры в районе Байкальской впадины. Геодезические нивелировки, сделанные по Кругобайкальской железной дороге в разные годы, показали расхождения высотных отметок реперов до 20 см за 20 лет. Это — результат современных поднятий одних участков побережий Байкала и опусканий других.

Сделанные в послевоенные годы повторные сравнения высоты засечек Черского на береговых утесах Байкала выявили заметные смещения отдельных засечек в вертикальном направлении. С 1878–1880 гг. Кедровомысская засечка опустилась приблизительно на 40–50 см, Большереченская поднялась на 12 см. В 1956 г. отмечено опускание Берхинской засечки на несколько сантиметров после 1952 г.

Недавно выявлены значительные вертикальные смещения водомерных постов, устроенных в разных местах берегов Байкала. Зарегистрированы отклонения в показаниях среднегодовых величин уровня Байкала по отдельным постам, достигавшие, например, 11 см в Танхое, 7 см в Томпе. Они объясняются тектоническими движениями берегов. Современные движения берегов озера можно разделить на направленные и колебательные. Направленные движения — вверх или вниз — происходят в течение длительного времени. Они отличаются сравнительно малыми скоростями, но в итоге могут привести к существенным деформациям земной поверхности. Колебательные движения отличаются частыми изменениями своих знаков. Скорости их более значительны.

Выделяются еще направленные движения, происходящие резкими рывками. Например, опускание берега, повлекшее образование залива Провал, произошло почти в течение одной ночи. Такие движения в земной коре сопровождаются землетрясениями.

О тектонической подвижности берегов Байкала в геологическом прошлом свидетельствуют древние волноприбойные линии и террасы, поднятые на разную высоту над поверхностью воды в Байкале. В других местах прибрежные галечные площадки погружаются под уровень воды; с ними опускаются деревья и их остатки в виде пней. На дне озера, возле берега местами находятся затопленные окончания речных падей, спускающихся с горных склонов. Интересными свидетелями движений берегов Байкала служат береговые пещеры, выбитые волнами и скалах. На поднимающихся берегах Байкала такие пещеры оказываются на высоте нескольких метров над уровнем воды, в других местах они затоплены водой.

Не остается сомнений, что Байкальская впадина продолжает энергично развиваться в тектоническом отношении и в настоящий момент. Темп ее современного развития, по–видимому, нисколько не слабее, чем был раньше.

Большинство современных видов своеобразных байкальских животных возникло на месте своего обитания в самом Байкале. Многие из них образовались в самое недавнее время. Д.Н. Талиев выяснил, что вся глубоководная фауна Байкала целиком состоит из эндемичных животных, нигде более не встречающихся. Разумеется, что она образовалась только после того, как Байкал стал достаточно глубоким.

Существенную роль для познания природы Байкала сыграло изучение Ушканьих островов. Они расположены недалеко от полуострова Святой Нос и отделены от него очень большими глубинами — свыше 500 м. Высота Большого Ушканьего острова 216 м. На его вершине, когда–то плоско срезанной волнами Байкала, до сих пор лежит галька. От вершины до уровня воды спускаются в виде ступеней десять выточенных волнами древнеозерных террас. На каждом из Малых Ушканьих островов существуют три древнеозерные террасы, покрытые галькой.

В отличие от Ушканьих островов, на многих ближайших участках материковых берегов Байкала (Святой Нос, Ольхон, Онгуренский берег), наоборот, наблюдаются явные следы опускания. В других местах берега сравнительно невысоко подняты. На мысе Валукан, расположенном на материковом берегу к северо–востоку, в значительном отдалении от островов, наиболее высокая древнечетвертичная местная терраса поднята на 120 м над Байкалом. Самая высокая из общебайкальских террас достигает здесь 36 м высоты над озером. Все это ясно показывает, что Ушканьи острова поднялись из байкальских пучин, и притом сравнительно недавно, во время существования озера, уже в четвертичном периоде. Ушканьи острова выдвинуты кверху поднятием всего Ушканьего порога в целом. Порог разделен второстепенными расколами на части, которые движутся с разной скоростью.

Несмотря на молодость Ушканьих островов и их небольшие размеры, в их флоре успели образоваться местные виды растений, например ушканская герань, ушканская береза и др., а в мелководье вокруг островов образовались местные виды рачков–бокоплавов, ручейников и даже рыб–широколобок. Таким образом, на Ушканьих островах, как в фокусе, отражается общий характер всей байкальской природы в целом.

Исследования глубин Байкала и Ушканьих островов дали веские доказательства, что вся байкальская фауна в целом образовалась в самом Байкале из родоначальных корней, которые оставила в нем верхнетретичная пресноводная фауна Сибири. Это же подтверждают и палеонтологические изыскания Г.Г. Мартинсона.

Фауна в Байкале развивалась в условиях почти непрестанных тектонических движений земной коры. Резко изменялся и климат: два раза на берега озера наступали ледники. Под влиянием четвертичных оледенений в Байкале возникли, например, чрезвычайно своеобразные рыбки — голомянки.

Наряду с вновь образовавшимися в Байкале видами, родами и даже семействами животных, в нем сохранились в небольшом количестве малоизменившиеся древние формы животных, преимущественно моллюсков и губок. Однако не они задают тон в разнообразном составе байкальских животных. Прогрессирующая в своем развитии Байкальская впадина заключает в себе озеро с прогрессивно развивающимися фауной и флорой.

Решения основных вопросов происхождения Байкала служат отправными точками для исследования более частных вопросов и отдельных разнообразных проявлений байкальской природы. Например, за последние годы довольно подробно выяснено распространение древних ледников на берегах Байкала, удалось установить их характерные особенности. Во время максимального и 1–го постмаксимального оледенений ледники во многих местах спускались из горных долин в самый Байкал и всплывали в его водах. По озеру плавали айсберги. Обычно древние ледники, достигая озерных впадин, заполняли их целиком, вытесняя из них воду. Только глубокий Байкал имел возможность сохраниться во время оледенений. Ввиду такого своеобразия байкальских ледников древнее оледенение на берегах этого озера выделено в особый байкальский тип четвертичного оледенения.

Спорово–пыльцевые анализы четвертичных отложений на берегах Байкала показывают, что во время оледенений в северной части западного берега особенно сильно распространялась степь. Лес сохранялся только в редких убежищах. На противоположной стороне Байкала степь отсутствовала, и тайга заменялась лесотундровыми растительными комплексами. На Ольхоне во время оледенений распространялась таежная растительность, причем из хвойных росли не только сосна и лиственница, как теперь, но и сибирский кедр, ель, пихта; на больших участках распространялись заросли кедрового стланика.

Огромные массы байкальской воды несколько согревали берега озера во время оледенений. Кроме того, горячие источники обогревали кое–где побережья. Поэтому в составе прибрежной флоры Байкала сохранилось довольно много третичных реликтов.

Очень интересна история стока байкальской воды. Подтвердилось старое предположение Н.Г. Меглицкого, что Ангара гораздо моложе Байкала: она образовалась только в межледниковую эпоху вследствие опускания под уровень озера прибрежной полосы гор, отколовшихся от материковой суши.

Это открыло байкальской воде путь в небольшую старую падь, принадлежавшую Большой речке, которая текла на северо–запад и впадала в Иркут. После этого он сам стал притоком Ангары. Поперечный раскол прибрежных гор определил расположение старой пади, в которую ворвалась вода, и теперь направляет течение Ангары в ее истоке. Ранее сток из Байкала осуществлялся через Баргузинскую долину в бассейн Витима и далее в Лену: озерные пески прослеживаются от Байкала по Баргузинской долине и далее через перевал в район Баунтовских озер. Кроме того, М.М. Кожовым и его сотрудниками были найдены байкальские животные в озерах бассейна Витима и вообще Лены.

Навстречу Баргузино–Витимскому стоку байкальской воды в озеро из Ледовитого океана проникли нерпа и омуль — два главных промысловых животных Байкала. Еще ранее, возможно, был сток в Лену по долинам Бугульдейки и Манзурки, как об этом предположительно писал И.Д. Черский.

Опускание под уровень Байкала полосы прибрежных гор в районе истока Ангары расширило озеро в этом месте к северо–западу. Известны и другие участки прибрежных гор, опустившиеся в Байкал к северо–востоку от истока Ангары. Они получили общее название Подводно–Ольхонских гор. Еще раньше, в конце третичного периода, вследствие опускания тектонической глыбы о–ва Ольхона образовалось Малое море — часть Байкала, расположенная между Ольхоном и материковым берегом. Образование Малого моря также расширило Байкал к северо–западу.

Наряду с этим, произошло отступание Байкала на юге от Хамар–Дабана на участке Танхойского берега. Здесь неогеновые байкальские отложения поднимаются высоко над уровнем озера в пределах довольно широкой прибрежной равнины. С течением времени Байкал немного сдвигается к северо–западу, в сторону Сибирской платформы.

В Байкале добывается до 100 тыс. ц рыбы в год, преимущественно омуля. Однако добыча такого количества рыбы ведет к подрыву рыбных запасов в озере. Нерпа тоже истребляется в гораздо большем количестве, чем это позволительно. Поголовье нерпы сокращается в Байкале год от года. Если так будет продолжаться, то байкальская нерпа вскоре будет целиком уничтожена как вид.

Теперь главное богатство Байкала заключается в воде. После пуска Иркутской ГЭС ценность байкальской поды определяется электроэнергией, которую она даст. Ее ценность еще более возрастет, когда будет построен весь каскад ангарских водносиловых станций.

Ангарский каскад рассчитан на производство 60 млрд. квт–ч электроэнергии в год. Приблизительно половину воды для работы станций должен дать Байкал. 30 млрд. квт–ч электроэнергии за год составят огромный доход. Он, конечно, гораздо больше, чем доход от самого большого годового улова рыбы и добычи нерпы в Байкале.

Важно только, чтобы правильно, с максимальной выгодой, байкальская вода расходовалась для получения электроэнергии. Чтобы ангарские станции работали без потерь, необходимо правильно определить положение эксплуатационного уровня Байкала. А для этого надо хорошо знать закономерности в его естественных колебаниях. При рассмотрении вопроса о тектонической подвижности берегов Байкала отмечены расхождения высотных отметок среднегодовых величин уровня озера по отдельным постам, превышающие 10 см. Следует иметь в виду, что разница в положении уровня Байкала на 10 см обусловливает изменение количества вытекающей из него воды на 10%. Поэтому, если не учитывать вертикальных смещений водомерных постов на Байкале, могут быть допущены ошибки при расчете эксплуатационного уровня. Эти ошибки приведут к недобору больших количеств электроэнергии. Следует обратить внимание на дальнейшее изучение неотектонических проявлений на Байкале.

Высказывавшийся проект о грандиозном взрыве в истоке Ангары, который создал бы расщелину глубиной в 25 м, не приемлем, он не учитывает многие природные особенности озера. Конечно, спуск части вековых запасов байкальских вод позволит увеличить выработку гидроэнергии на Иркутской и Братской ГЭС в первые годы. Но затем гидроэлектростанции будут испытывать недостаток воды. Кроме того, береговая линия на длинных участках отступила бы при этом более чем на километр, в связи с чем исчезли бы многие нерестилища.

Как ни важен и полезен в сокращенных размерах промысел байкальской рыбы для снабжения населения вблизи озера, как ни велико гидроэнергетическое значение Байкала, все это не может умалить его огромного научного значения. Это выдвигает на первый план заботу об охране байкальской природы. Необходима рационализация рыбного и нерпичьего промысла, в частности некоторое сокращение планов добычи.

Каждое лето случаются лесные пожары, к ликвидации которых не принимается эффективных мер. Все более и более усиливается вырубка леса вокруг Байкала. На его берегах намечается строительство целлюлозных комбинатов.

Вполне своевременно обратить внимание и на охрану отдельных геологических объектов научного значения и памятников. Известны случаи безрассудного уничтожения важных геологических объектов. Так, например, взорвана якобы для добычи извести известная скала Хобот близ города Слюдянки, служившая одним из классических примеров вытачивания скал прибоем. Ее фотография была приведена акад. В.А. Обручевым в двух изданиях «Основ геологии» (1947, 1956).

Интересными геологическими памятниками на берегах Байкала являются 13 сохранившихся засечек Черского, сделанных в 1877–1880 гг. на береговых утесах с целью выяснения вопроса о колебаниях уровня воды в озере и тектонических движениях его берегов. Три засечки были уничтожены при проведении кругобайкальской железной дороги. В 1955–1956 гг. сделаны повторные охранительные засечки над восемью старыми, которым угрожает затопление при подпоре Байкала плотиной Иркутской ГЭС на Ангаре или выветривание скал. Необходимо продолжать наблюдения за засечками Черского и охранять их в будущем. Так же надо отнестись к четырем новым засечкам, сделанным Байкальской лимнологической станцией и 1956 г. в губе Мужинае, на мысе Лударь, на Большом Ушканьем острове и на Круглом из Малых Ушканьих островов.

Уникальная природа Байкала целиком заслуживает охраны. Во всяком случае, целесообразно безотлагательно организовать Северо–Байкальский заповедник на базе существующего Баргузинского. Для этого необходимо расширить Баргузинский соболиный заповедник, устроить заповедник на Ушканьих островах — в интересном очаге образования новых видов животных и растений, и заповедать также северо–западный берег Байкала между Заворотным и Котельниковским мысами, где лучше всего сохранилась прибрежная байкальская тайга с ее зверями. Все три заповеданные участка должны быть, по нашему мнению, объединены в общий Северо–Байкальский заповедник.

Перед нашими учеными, перед всей советской общественностью стоят серьезные и увлекательные задачи — изучать, использовать и охранять замечательную природу Байкала.

Источник: «Природа», 1959, № 2, стр. 57–64.