POSSIBILITIES OF AVALANCHE DATING IN THE AKTRU GLACIER BASIN
Здесь выделено 52 лавинных очага, в том числе 15 над массивами леса, максимум схода лавин над кото- рыми приходится на весну (апрель). Правый (западно-северо-западный) борт долины р. Актру более кру- той (до 70º) и имеет лавиносборы средней величины с небольшим объемом сходящих лавин. Левый борт (восточно-юго-восточный) долины имеет более выположенный рельеф (25-40º). Его лавинносборы дости- гают больших величин, в результате чего с левого борта сходят крупные лавины. Их деятельность просле- живается не каждый год и очень сильно зависит от количества снега, накопившегося в течение зимнего сезона [1-2 и др.].
Деревья там, где они растут, являются удобным объектом для индикации обвально-осыпных явле- ний (сели, лавины, камнепады, обвалы, оползни и т.п.). Значительные по силе геоморфологические собы- тия преобразуют окружающий ландшафт и «записываются» в древесно-кольцевые летописи деревьев. Их годичные кольца могут служить надежным инструментом для датировки таких событий в прошлом [3-4].
В докладе изложены некоторые результаты дендрохронологического датирования схода лавин на примере двух лавинных бассейнов, расположенных по левому борту долины в районе географической станции Ак- тру Томского государственного университета (50°04' с.ш., 87°45' в.д.).
Для датировки схода лавин по периферии лавинных конусов отбирались деревья кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour) и лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.), у которых имелись повреждения ствола и кроны (обдиры коры с обнажением древесины ствола, обломы вершин и отдельных ветвей, сло- манный ствол и т.п). Для оценки пространственных особенностей схода лавин такие деревья фиксирова- лись на спутниковых снимках этих лавинных конусов. У поврежденных деревьев буравом брались керны в нижней части ствола (для получения рядов радиального прироста деревьев и определения их возраста) и через поврежденные участки ствола, а также спилы в основании обломанных ветвей, в основании ствола у погибших деревьев и через поврежденные участки стволика у подроста. Всего в 2015 г. было собрано более 120 древесных образцов (спилов и кернов) с 36 деревьев.
Ширина годичных колец образцов как основа радиального прироста деревьев измерялась на полу- автоматическом комплексе LINTAB с программой TSAP с точностью 0,01 мм. Полученные ряды радиаль- ного прироста для каждого радиуса образца перекрестно датировались друг с другом с целью их синхро- низации и определения наличия выпавших колец.
Реакция деревьев на повреждающее воздействие большой массы движущегося лавинного материала различается в зависимости от силы такого воздействия и возраста деревьев. У крупных 150-400-ле тни х деревьев, растущих по периферии лавинного конуса, эта масса, как правило, сдирает часть коры и луба ствола и ломает ветви. Поврежденные участки ствола засмоляются, а затем либо верхние слои древесины в такой ране подсыхают, и ствол прекращает свой рост, либо эти участки начинают зарастать новыми сло- ями древесины. На графиках радиального прироста таких деревьев либо отсутствуют годичные кольца последних лет – 2010-2015 гг., либо имеются аналогичные участки в прошлом – 1932-1933 гг. (рис. 1А, б).
У сломанных деревьев (рис. 1 Б, в) и в основании сломанных ветвей (рис. 1 В, г) годичные кольца древе- сины не образуются.
Рис. 1. Примеры динамики радиального прироста деревьев кедра и лиственницы с лавинного конуса № 1 с различными типами повреждений:
А – дерево кедра, у которого есть поврежденные в зимние периоды 2009/2010 гг. и 1931/1932 гг. участки ствола, Б – сломанные в основании ствола в 2009/2010 гг. два дерева лиственницы, В – дерево лиственницы с обломанными в 1996/1997 гг. нижними ветвями, Г – дерево кедра с обло- манной в 2010/2011 гг. вершиной, Д – дерево кедра с сильно поврежденными в 2014/2015 гг. стволом и кроной.
Керн/спил взят через: а – неповрежденный участок ствола (есть кора и луб), б – поврежденный участок ствола (ого- ленная древесина), в – участок ствола погибшего дерева, г – погибшую (В) и растущую (Г, Д) ветви.
Стрелкой показан последний год роста ствола или ветви (А, Б, В, Д) или год, предшествовавший его резкому измене- нию (А, Г, Д); крестиком отмечены древесные образцы стволов и ветвей, прекративших рост.
Молодые деревья начали появляться на отдельных участках территории лавинного конуса № 1 50-65 лет назад. На момент обследования у некоторых из них отсут- ствовала верхняя часть ствола и кроны, а от оставшейся части ствола сохранилось всего 3-7 м, что в 2-5 раз
меньше высоты деревьев с целыми стволами (10-15 м). У деревьев со сломанной вершиной боковые ветви из нижерасположенных мутовок начинали усиленно расти вверх. Прирост ствола таких деревьев после воздействия лавины резко снижается, а боковых ветвей, замещающих сломанную часть ствола, наоборот, резко увеличивается (рис. 1 Г, а и г соответственно).
Аналогичная картина в динамике радиального прироста наблюдается и у обследованных экземпля- ров кедра высотой 1-2 м. Поскольку слом стволиков у 1-2-метровых кедров осуществляется достаточно близко к поверхности субстрата, то в будущем керны, взятые в основании стволов таких деревьев, будут соответствовать бывшей замещающей материнский ствол ветви. На графиках прироста стволов деревьев, выросших из такого подроста, вместо его резкого падения будет наблюдаться обратная картина – его рез- кое увеличениев течение нескольких лет.
Если происходит не только облом вершины дерева, но и облом большей части боковых ветвей, т.е.
в надземной части продолжают функционировать только отдельные ветви кроны, то годичные кольца дре- весины в основании сохранившихся ветвей продолжают формироваться (рис. 1 Д, г), тогда какв нижней части ствола они в течение некоторого времени не образуются (рис. 1 Д, а).
Таким образом, после синхронизации древесных образцов друг с другом использование совокупно- сти таких признаков как (1) отсутствие годичных колец в последние годы на стволе в районе повреждения, у сломанных ветвей или погибших деревьев, (2) отсутствие годичных колец на образцах древесины в те- чение нескольких лет в прошлом, (3) резкие и противоположно направленные изменения прироста сло- манного ствола и замещающих его ветвей, – позволяют с большой вероятностью датировать сход лавин.
По пространственному распределению на лавинном конусе поврежденных в тот или иной год дере- вьев и типам повреждений судили о силе лавины и маршруте ее прохождения по конусу. За последние 35 лет по дендрохронологическим данным зафиксировано прохождение 12 лавин по лавинному конусу № 1 и 3 лавин – № 2 (рис. 2). Следует отметить, что из-за особенностей строения лавинного конуса № 2 выяв- ление времени схода лавин по дендрохронологическим данным здесь оказалось затруднено. На этих кону- сах, с двух разных сторон охватывающих один лесноймассив, лавины отмечены в разные годы. Только в один зимне-весенний период (1997/1998 гг.) лавины зафиксированы на обоих конусах. На лавинном ко- нусе № 1 в последние годы (1996/1997-2014/2015 гг.) увеличилась частота схода лавин по сравнению с предыдущим периодом (1980/1981-1995/1996 гг.): 5,3/10 и 1,3/10 лет соответственно.
Рис. 2. Частота проявления диагностических признаков схода лавин в лавинных конусах № 1 (А) и № 2 (Б) по ле- вому борту долины р. Актру.
Количество обследованных (А – 28, Б – 6 экземпляров) деревьев: 1 – с повреждениями ствола и погибших, 2 –с рез- ким изменением прироста и сломанными ветвями, 3 – суммарное.
Лавины 2009/2010 и 2010/2011 гг. были достаточно мощными, т.к. были зафиксированы большим количеством деревьев (рис. 2) во всех частях лавинного конуса № 1. Они дошли до поймы реки, уничтожив часть деревьев из лиственничного леса на флювиогляциальных отложениях. Основной поток лавины 2009/2010 гг. (сухая лавина сошла 31.12.2009 г.) прошел слева от осевой части конуса, а 2010/2011 гг. – справа, соответственно. Лавины 1996/1997 и 1997/1998 гг. были более слабыми, основная масса снега оста- новилась в зоне транзита, у верхней границы леса, а до нижней части лавинного конуса, т.е. зоны аккуму- ляции снега, дошла, по-видимому, ударная волна, сломав только отдельные ветви деревьев.
Чем дальше в прошлое, тем меньше сохраняется следов на деревьях от прохождения лавин, и они труднее распознаются. Так, в лавинном конусе № 1 М.А. Душкиным [1] отмечен сход крупной лавины
весной 1966 г., которая не только закрыла весь обширный конус выноса,но и вывалила и частью срезала деревья 200-летнего леса, проделав обширную просеку. В.И. Кравцовой [2] в верховьях р. Актру по денд- рохронологическим данным с трех деревьев выделены сходы 6 лавин: в 1948, 1952, 1954, 1958, 1961 гг., в том числе и в 1966 г. Воздействие лавины 1965/1966 гг., по нашим данным, можно оценить по деревьям кедра, которые выросли за пределами массива сомкнутого леса – в зоне транзита лавинного материала в правой стороне лавинного конуса № 1. На момент схода лавины эти деревья имели возраст 15 лет и меньше, а их высота была не более 1 м. Скорее всего, эти деревца находились под снегом и не были серь- езно повреждены вышеупомянутой лавиной. К 2015 г. эти деревья уже достигли высоты 10-15 м. Это сви- детельствует о том, что с 1966 по 2010 гг. по этому участку лавинного конуса не проходили достаточно сильные лавины, способные сломать верхнюю часть ствола. Первые сломанные вершины у деревьев по- явились после зимних периодов 2009/2010 и 2010/2011 гг.
Наличие в древесных образцах 200-400-летних деревьев, растущих по периферии левой части ла- винного конуса № 1, выпавших годичных колец в течение двух лет подрядв XIX в. и первой половине XX в. (1932-1933, 1872-1873, 1855-1856 и 1834-1835 гг.), возможно, также свидетельствует о прохождении здесьлавин в прошлом.
Еще один способ активно используется для датировки схода лавин в горах [2, 5 и др.]. Это – коэф- фициент эпиксилии стволов деревьев, предложенный для оценки склоновых процессов В.И. Турманиной [6]. С помощью динамики этого коэффициента В.И. Кравцовой [2] на примере одного спила восстанов- лены даты схода лавин в верховьях р. Актру с начала XIX в. до 1970 г. Годы возможного прохождения лавин в прошлом, восстановленные нами для одного лавинного бассейна, не соответствуют периодам по- вышенной лавиннойактивности, полученные В.И. Кравцовой, что требует более детального анализа при- менимости различных дендрохронологических методов датировки геоморфологических событий про- шлого.
Изложенные результаты по датировке схода лавин в горно-ледниковом бассейне Актру (Горный Алтай) предполагают продолжение таких работ (дополнительный отбор древесных образцов и изучение особенностей реагирования деревьев разного возраста на геоморфологические воздействия). Это позволит уточнить дендрохронологические признаки индикации схода лавин и границы их применения.
Литература:
1. Душкин М.А. Лавины в верховьях долины Актру // Гляциология Алтая. Томск, 1974. Вып. 8. С. 39- 59.
2. Ревякин В.С., Кравцова В.И. Снежный покров и лавины Алтая. Томск: Изд-во ТГУ, 1977. 216 с.
3. Горчаковский П.Л., Шиятов С.Г. Фитоиндикация условия среды и природных процессов в высоко- горьях. М.: Наука, 1985. 209 с.
4. Schweingruber, F. Tree rings and environment. Dendroecology. Berne-Stuttgart-Vienna: Paul Haupt Publ.
1996. 609 p.
5. Быков Н.И. Опыт использованитя центрографического метода в дендроиндикационных исследова- ниях // Изв. Алтайск. гос.ун-та. 1998. № 1 (5). С. 109-112.
6. Турманина В.И. Использование некоторых морфолого-анатомических особенностей деревьев для индикации склоновых процессов // Теоретические вопросы фитоиндикации. Л.: Наука, 1971. С. 151- 154.