УНИКАЛЬНОСТЬ МЕРЗЛОТНОГО ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ
Керженцев А.С.

(Опубликовано: РЕСУРСЫ И РИСКИ РЕГИОНОВ С МЕРЗЛОТОЙ: Материалы сессии Всемирного снежного форума (Новосибирск, 17 января 2014 г.). – Иркутск: Издательство Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2014.)

В моей практике полевых почвенных исследований (50 лет) в различных регионах страны особое место занимает период 1971-1975 гг., работа на круглогодичном мерзлотном стационаре Института агрохимии и почвоведения РАН под руководством профессора О.В. Макеева в Читинской области. Мы открыли стационар через 10 лет после работ Почвенного института под руководством профессора А.А. Роде на тех же трех площадках, потом добавили еще шесть. Поведение мерзлотных почв неожиданно для меня оказалось принципиально отличным от обычных почв. Я их описал в коллективной и своей монографиях [1977, 1992]. Ниже кратко изложены особенности мерзлотных почв. 

1. Взрывной характер биологической активности почв весной и осенью, когда мощный слой опада буквально исчезал за две недели. Талая вода и вода ливневых осадков с прогретым верхним слоем почвы резко стимулируют активность почвенной биоты. Дальнейшее снижение уровня мерзлоты (весной) и сток ливневых вод иссушает почву и снижает актив-ность биоты. Талые воды криогенных трещин стекают по уклону по сети полигональных трещин и в сухом лесу громко журчат подземные мерзлотные ручьи. 

2. Временные карбонаты в профиле почвы. Наши предшественники (В.Н. Димо, Т.Я. Киссис) в описании разрезов отметили выделение мучнистых карбонатов с глубины 60 см, а вскипание от соляной кислоты с 30 см. Наши тщательные поиски в течение 2 лет, когда выпадало 212 и 220 мм осадков не обнаружили даже вскипания карбонатов на всей изученной терри-тории. На третий год выпало 500 мм и карбонаты появились на поверхности почвы, на растениях, валунах на пашне, стенках обрывов. Только на четвер-тый год карбонаты появились в профиле почв на глубине 50-60 см. На сле-дующий год стационар пришлось закрыть и дальнейшая судьба карбонатов нам не известна. 

3. Ускоренный метаморфоз почвы. В день моего приезда на стационар близ села Нижний Тергень был раскорчеван лес и распахана мерзлотно-таежная почва со светло-бурым верхним горизонтом. Через 3 года она пре-вратилась в мерзлотную лугово-лесную почву с темно-серым, почти черным хорошо оструктуренным профилем. За 3 года лесная почва приняла облик почвы безлесного пространства. Такой скорости метаморфоза не наблюдалась больше ни в одном регионе страны. 

4. Рельеф мерзлотного водоупора (РМВ). Наблюдения за весенним процессом протаивания почвы обнаружили его неравномерность по площади. Поверхность мерзлого слоя образует самостоятельный внутрипочвен-ный рельеф, не соответствующий рельефу дневной поверхности. На целине глубина протаивания на 50 см больше, чем на пашне. В понижениях этого рельефа образуется верховодка, которая еще больше усиливает протаивание и накапливает талую влагу в понижениях РМВ. Осенью верховодка замер-зает и следующей весной становится повышением РМВ, а понижение ока-зывается рядом и там накапливается новая верховодка. Мы назвали это явление – плавающая верховодка, поскольку она каждый год образуется на новом месте.

5. «Зыбуны». Скопление низкотемпературной верховодки создает в выше лежащей почвенной толще тиксотропное состояние, когда обычная пашня под колесами автомашины вибрирует как сплавнина на болоте. Мы спланировали след соломы от волокуши вдоль склона в нескольких местах, чем создали повышения РМВ в форме направляющих валов и отвели верховодку вниз по склону. В результате «Зыбуны исчезли. Таким же способом мы превратили понижение рельефа в плоскость и даже в повышение.

6. Гумусовые языки и карманы в профиле почвы. Мерзлотные трещины создали неровную нижнюю границу гумусового горизонта, которую почвоведы называют языками и карманами. Языки – узкие (5-10 см) клиновидные затеки, проникающие на глубину 1-1,5 метра. Карманы – широкие (40-50 см) затеки проникающие на глубину 50-70 см. Н.А.Ногина считала, что языки образуются в аридных условиях, а карманы в мезофильных. На самом деле отличие в том, как пересекает стенка разреза круговую полигональную трещину: если поперек – на стенке виден язык, а если вдоль – карман. 

7. Глубинные гумусовые горизонты. В нижней части профиля мерзлотных почв часто наблюдаются вторые и третьи гумусовые горизонты, которые почвоведы называют надмерзлотными натеками. Якобы гумус верхнего горизонта проникает вниз до мерзлотного водоупора и образует эти горизонты на разной глубине от поверхности. Наши исследования в разрезах-траншеях протяженностью 5 метров, глубиной 2 метра показали, что гумус скапливается в извилистых внутрипочвенных водотоках округлого сечения, где после замерзания воды растворенные и взвешенные вещества выпадают в осадок и окрашивают канал водотока гумусом, железом, кремнием, карбонатами. В 6-метровых скважинах обнаружено 5-9 таких горизонтов разного цвета. 

8. Внутрипочвенные водотоки. Рыхлая толща мерзлотных почв пронизана криогенными полигональными трещинами шириной 10-20 см, глубиной 50-70 см. Диаметр полигонов 1-3 метра в зависимости от контраста темпера-тур. Муссонный характер выпадения осадков в конце лета не сопровождается плоскостной эрозией, поскольку дождевая вода проваливается в полигональные трещины и по их дну стекает вниз вдоль уклона. Поэтому летние наводнения начинаются после окончания ливней. В пойме р. Унда на пути одного из таких водотоков в райцентре Шелопугино открыли автозаправочную станцию. Однажды 24.07.1973 г. в 16.00 после сильного ливня (34,6 мм) поток воды буквально выдавил зарытую бензоцистерну 25 т, диаметром 3 м, длиной 5 м. Длина склона 1000 м, превышение 60 м. Это обеспечило сильный напор воды.

9. Термокарстовые озера. В долине р. Дая в месте слияния с малой речкой образовался большой бугор пучения длиной 1,5 км, высотой около 10-15 м. На его поверхности образовались три термокарстовых озера. Скважина 12 м пробурила слой почвы 2 м, гидролакколит 10 м до черной гумусовой подошвы. На берегах озер образовались трещины оползни и мы предположили, что два ближайших озера скоро сольются в одно. Дно озер оказалось неровным, вереница углублений 2,5-3,2 м с повышениями между ними 1,3-2 м. Проверить прогноз не удалось, стационар был закрыт, и нас перевели в Пущино для организации Биосферной станции. Совсем недавно в Интернете я обнаружил космические снимки территории бывшего стационара и увидел иные очертания термокарстовых озер, Я сравнил их очерта-ния с прошлыми аэрофотоснимками и топокартами. Два озера слились в од-но большое озеро, одно исчезло. Хотел написать статью, но материал разно-го качества и масштаба не позволил точно измерить площади водного зер-кала, чтобы доказать рост озер за 40-летний период (1969-2009 гг.). Визу-ально заметно изменение площади и конфигурации берегов озер, но этого мало. Поэтому я отложил эту работу, тем более давно сменил тематику ис-следований, не следил за литературой, возможно это уже сделано. Что каса-ется других наблюдений, обнаруживших феномены мерзлотных почв, ника-кой реакции почвоведов на наши публикации не последовало. Единствен-ный отклик был от геологов, которые попросили уточнить конструкцию наших трещиномеров, с помощью которых мы измеряли динамику криоген-ных трещин [Керженцев, Елунин, 1974]. 

Литература 

Керженцев А.С. «Изменчивость почв в пространстве и во времени». – М.: Наука, 1992. – 110 с. 

Керженцев А.С., Елунин В.И. Устройства для изучения динамики криогенных трещин (трещиномеры). Почвенный криогенез / Ред. О.В. Макеев. – М.: Наука, 1974. – С. 210-214. 

Криогенные почвы и их рациональное использование / Ред. О.В. Макеев. – М.: Наука, 1977. – 270 с.