Введение
Бассейн р. Пеледуй является крупным левым притоком в среднем течении р. Лены в юго-западной части Республики Саха (Якутия). Река протекает в пределах Приленского структурно-денудационного плато Среднесибирского плоскогорья в области распространения прерывистых многолетнемерзлых пород. На территории расположен производственный комплекс ПАО «Сургутнефтегаз», являющийся одним из основных центров добычи нефти и газа, который создан на базе Талаканского нефтегазоконденсатного месторождения. Крупнейшее месторождение расположено на Непско-Пеледуйском своде северо-восточного склона Непско-Ботуобинской области, которое отличается уникально высокой плотностью ресурсов углеводородов и является одним из наиболее богатых на Сибирской платформе [1, 2]. Комплекс расположен вблизи магистрального газопровода «Сила Сибири» и нефтепровода «Восточная Сибирь – Тихий океан». С 2012 г. нефть и газ стали экспортироваться в страны Азиатско-Тихоокеанского региона, что в перспективе связано с экспортной ориентированностью на Китай [3], являющийся одним из крупнейших мировых потребителей, что в современных условиях имеет огромное экономическое и стратегическое значение для России.
Горнодобывающее производство в условиях Севера неизменно сопровождается техногенной нагрузкой на мерзлотные ландшафты, отличающиеся различной степенью устойчивости, что дает основание для экологической оценки воздействия промышленного освоения на состояние природной среды с различных сторон, в том числе оценки степени устойчивости и антропогенной преобразованности ландшафтов.
Цель исследования – оценка устойчивости и антропогенной преобразованности ландшафтов в зоне деятельности Талаканского нефтегазодобывающего комплекса в бассейне р. Пеледуй.
Материалы и методы исследования
Теоретическим обоснованием изучения ландшафтно-экологических особенностей территории явились принципы геоэкологического подхода, обеспечивающие комплексное изучение связей между природными и техногенными объектами. Основой работы послужили геосистемный [4, с. 62] и геоэкологический [5; 6] методы исследования. Для оценки устойчивости ландшафтов применен оценочный метод покомпонентного анализа влияния основных мерзлотных и биогидроклиматических факторов на снижение устойчивости ландшафтов [7], геоинформационный метод исследования [8] и Мерзлотно-ландшафтная карта Республики Саха (Якутия) [9].
Результаты исследования и их обсуждение
Природные условия территории предопределены расположением в пределах Приленского среднетаежного пластового плато, характеризующегося холмисто-увалистым рельефом с вкраплениями плоских равнинных участков [10].
Ландшафты исследуемой территории по мерзлотно-ландшафтному районированию Якутской АССР относятся к физико-географической стране Средняя Сибирь Нюе-Олекминской увалистой провинции [11].
Фрагмент Мерзлотно-ландшафтной карты Республики Саха (Якутия) [9] представляет карту-схему ландшафтов бассейна р. Пеледуй (с отображением трассы нефтепровода ВСТО) в масштабе 1: 2 500 000 (рисунок).
Карта-схема ландшафтов территории бассейна р. Пеледуй: 1а – лиственничные леса с примесью сосны и ели пологосклоновые делювиально-солифлюкционные; 1б – лиственничные редины пологосклоновые делювиально-солифлюкционные; 2а – лиственничные леса с примесью кедра и ели на приводораздельных элювиальных пространствах; 2б – сосново-лиственничные леса приводораздельные элювиальные; 3 – мелкодолинные лиственничные леса с елью и сосной
Оценка устойчивости мерзлотных ландшафтов основывается на потенциальной возможности развития криогенных деформаций грунта, в связи с чем ее можно оценить по ряду мерзлотных характеристик [12]. Наиболее репрезентативными являются льдистость и температура мерзлых толщ, то есть чем выше температура и сильнее льдистость мерзлых пород, тем неустойчивее данный ландшафт, и, наоборот, чем ниже температура пород и слабее льдистость, тем устойчивее данная территория [13]. Также ландшафтообразующим фактором являются биогидроклиматические показатели, обеспечивающие природные комплексы условиями увлажнения и теплообеспеченности. Характеристики мерзлотных показателей получены по Мерзлотно-ландшафтной карте РС (Я) 2018 г. [9], биогидроклиматические – по Пояснительной записке к Мерзлотно-ландшафтной карте РС (Я) [11, с. 12] и приведены в табл. 1, 2.
Разработана шкала соответствия степени устойчивости оценочным баллам, по которой устойчивыми являются ландшафты с 15 и менее баллами; средне- и слабоустойчивыми – от 16 до 17 баллов; неустойчивыми с 18 и более баллами. Интегральное влияние учитываемых показателей каждого ландшафта характеризует степень его устойчивости. В результате нами получена оценка устойчивости ландшафтов территории бассейна р. Пеледуй (табл. 3).
Таблица 1
Мерзлотные и биогидроклиматические показатели ландшафтных провинций территории бассейна р. Пеледуй
|
Обозначения ландшафтов |
Мощность (стс/смс), м |
Температура мерзлых пород, °C |
Объемная льдистость пород, доли ед. |
Характер распространения мерзлых пород |
Запасы фитомассы, ц/га |
Теплообеспеченнось, град |
Индекс сухости, ккал, см 2/год |
|
1а |
1,6–2,0 |
-0,2…-1 |
0,2–0,4 (0,6) |
прерывистый |
1200–1500 |
1200–1400 |
1,0–1,5 |
|
1б |
1,0–1,5 |
-1…-2 |
0,2–0,4 (0,6) |
прерывистый |
1200–1500 |
1200–1400 |
1,0–1,5 |
|
2а |
2,0–3,0 |
0…-1 |
до 0,2…0,2–0,4 |
прерывистый |
1200–1500 |
1200–1400 |
1,0–1,5 |
|
2б |
2,5–3,5 |
0…1 |
до 0,2…0,2–0,4 |
прерывистый |
1200–1500 |
1200–1400 |
1,0–1,5 |
|
3 |
1,5–2,0 |
0,5…-1 |
0,2 – 0,4 |
прерывистый |
1200–1500 |
1200–1400 |
0,5–1,0 |
Таблица 2
Оценка влияния мерзлотных и биоклиматических условий на снижение устойчивости ландшафтов территории бассейна р. Пеледуй
|
Геокриологические и биоклиматические условия |
Оценка влияния в баллах |
|||
|
1 балл устойчивые |
2 балла среднеустойчивые |
3 балла слабоустойчивые |
4 балла неустойчивые |
|
|
Мощность сезонно-талого (стс) и сезонно-мерзлого (смс) слоев, м |
2,0–3,0 |
1,5–2,5 |
1,0–2,0 |
менее 1,0 |
|
Температура грунтов, ºС |
от -5 ºC и ниже |
от -5 до -2º |
от -2 до -1º |
от -1º до +1º |
|
Льдистость отложений (объемная), отн. ед. |
0,1–0,2 |
0,2–0,4 |
0,4–0,6 |
0,6 и более |
|
Характер распространения многолетнемерзлых пород |
сплошной |
сплошной с подрусловыми таликами |
прерывистый |
островной |
|
Запасы фитомассы, ц/га |
1200–2000 |
400–1000 |
330 –720 |
20–130 |
|
Теплообеспеченность, град. |
теплые, более 1600 |
умеренно теплые, 1200–1600 |
умеренно холодные, 700–1200 |
холодные, менее 700 |
|
Индекс сухости, ккал.см2 /год |
влажные 0,5–1,0 |
умеренно влажные 1,0-1,5 |
недостаточно влажные 1,5–2,5 |
избыточно влажные 0,5 |
Источник: составлено авторами на основе таблиц из [11; 14].
Таблица 3
Оценка степени устойчивости ландшафтов территории бассейна р. Пеледуй (сопоставление на 2018 г.)
|
Тип местности |
Мощность стс/смс, м |
Температура пород, ºC |
Объемная льдистость пород, % |
Характер распространения мерзлоты |
Запасы фитомассы, ц/га |
Теплообеспеченность, ºC |
Индекс сухости, ккал. см2 /год |
Сумма баллов |
|
1а |
2 |
3 |
4 |
3 |
1 |
2 |
2 |
17 |
|
1б |
2 |
3 |
4 |
3 |
1 |
2 |
2 |
17 |
|
2а |
1 |
4 |
2 |
3 |
1 |
2 |
2 |
15 |
|
2б |
1 |
4 |
2 |
3 |
1 |
2 |
2 |
15 |
|
3 |
3 |
4 |
4 |
3 |
1 |
2 |
1 |
18 |
Расположение исследуемых ландшафтов на территории плато с небольшой амплитудой высот, идентичные геоморфологические и стратиграфические условия обусловили схожие условия теплообеспеченности и увлажнения лесной растительности, обеспечившие в целом среднюю степень их устойчивости к техногенным нарушениям. Разброс ландшафтов с различной устойчивостью обусловлен преимущественно локальными мерзлотными условиями. Наиболее устойчивыми явились элювиальные ландшафты, поросшие лиственничными и сосново-лиственничными лесами на междуречных и приводораздельных участках; менее устойчивыми – пологосклоновые ландшафты с лиственничными лесами и рединами делювиально-солифлюкционные [15]; мелкодолинные ландшафты на малых реках определены как наименее устойчивые. Таким образом, ландшафты бассейна р. Пеледуй в целом обладают средней степенью устойчивости.
Воздействие комплексов по добыче и переработке минерально-сырьевых ресурсов на природную среду приводит к нарушению всех ее взаимосвязанных компонентов. Методически антропогенное изменение ландшафтов оценивается авторами от изменений различных компонентов природной среды до изменений площадей ландшафтов в целом [6; 16; 17].
В труднодоступных отдаленных северных территориях в первом приближении возможно оценивание антропогенной нарушенности ландшафтов по территориальному признаку, то есть по объему изъятия вещества основных компонентов, выраженной в процентной доле площади каждого вида хозяйственного использования от общей площади территории [5]. Для этого необходимо выявить структуру хозяйственного использования земель, обусловленную направленностью и видами хозяйственной деятельности региона. В связи с этим на территории бассейна р. Пеледуй выделены следующие виды использования земель: промышленные земли добычи и переработки нефтегазовых ресурсов, транспорта, энергетики; населенных пунктов, вырубок и геологоразведочных работ; земли охотничьего и пушного промысла, лесозаготовок; земли особо охраняемых природных территорий (ООПТ).
Комплексной характеристикой измененности земель исследуемой территории может явиться показатель антропогенной преобразованности территории [5; 6]. Виды используемых земель были ранжированы по степени их нарушения путем присвоения баллов преобразованности ландшафта (от 1 до 5), возрастающих по мере увеличения степени хозяйственного воздействия и количества нарушаемых компонентов природы. В результате виды использования земель объединены в четыре группы по степеням нарушенности: 1) сильной степени (5 баллов), куда вошли земли промышленного освоения; 2) умеренной степени (4 балла) – селитьба, вырубки, геологоразведка; 3) слабой степени (2 балла) – лесопокрытые земли, используемые под промыслы, вырубки, лесозаготовку; 4) практически неизмененные земли (1 балл) зоны ООПТ.
Таблица 4
Показатели антропогенной преобразованности ландшафтов видами использования земель (данные на 2024 г.)
|
Виды использования земель |
Балл антропогенной преобразованности, r |
Площади видов использования земель, Si, км2 |
Доли площадей земель от общей площади, % |
Антропогенная преобразованность ландшафтов, Vаи |
|
Промышленная зона, дороги, аэропорт |
5 |
122,92 |
3,24 |
16,2 |
|
Селитьба, геологические изыскания, вырубки |
4 |
7,35 |
0,19 |
0,76 |
|
Охотничий и рыболовный промыслы, лесозаготовка, сейсмопрофили |
2 |
2812,76 |
74,2 |
148,4 |
|
Особо охраняемая природоохранная территория |
1 |
848,01 |
22,37 |
22,37 |
|
Общая площадь территории |
3791,04 |
Количественная оценка степени антропогенной преобразованности (АП) ландшафтов проведена при помощи метода средневзвешенного балла [5; 6], через отношение суммарного количества измененных антропогенным воздействием земель с присвоенными баллами к общей площади территории по формуле
,
где ki – средневзвешенный коэффициент антропогенной преобразованности земель; kij – коэффициент АП земель в пределах j-й, соответствующей виду использования, части i-го ландшафтного контура; n – количество видов использования земель; Sij – доля j-части от площади i-го ландшафтного контура; Si – общая площадь i-го ландшафтного контура [6].
В табл. 4 даны сведения о территориальном распределении видов использования земель. Данные по площадям видов землеиспользования территории получены методом ГИС-технологий и оценки материалов дистанционного зондирования.
Результаты показали, что наибольшее значение антропогенного нарушения имеют лесные земли, нарушенные геологическими изысканиями, лесозаготовкой с заложением сейсмопрофилей, вырубками, охотничьим и рыболовным промыслами, которые, несмотря на невысокую антропогенную нагрузку (2 балла), охватывают более 70 % от площади всей территории исследования. Земли промышленности с наибольшим баллом антропогенной нарушенности и площадью, занимающей немногим более 3 % от общей площади, имеют низкое значение показателя антропогенного нарушения. Наименьшим показателем обладают земли населенных пунктов, геологоразведочных работ и вырубок. Таким образом, степень антропогенной преобразованности ландшафтов бассейна р. Пеледуй является невысокой.
Заключение
Оценка степени устойчивости ландшафтов бассейна р. Пеледуй в зоне воздействия нефтегазодобывающего комплекса показала, что исследуемые ландшафты обладают средней степенью устойчивости. Наибольшей устойчивостью характеризуются элювиальные среднетаежные ландшафты междуречных и приводораздельных участков; меньшей – пологосклоновые лесные и редколесные ландшафты делювиально-солифлюкционные; мелкодолинные ландшафты малых рек и ручьев оценены как наименее устойчивые к антропогенному воздействию.
Оценка антропогенной преобразованности различных видов землепользования изучаемой территории показала, что степень антропогенного преобразования ландшафтов бассейна р. Пеледуй является невысокой, что обусловлено отдаленностью территории, суровостью климата, низкой плотностью населения, а также тем, что воздействие нефтегазового комплекса на природную среду носит очаговый характер.