Берега как объект научного интереса
В Иркутске ученые обсуждали проблемы прибрежных территорий
Все течет и все меняется, в том числе берега водоемов. По статистике, в мире ежегодно размывается около тысячи квадратных километров прибрежных территорий. И для экономического применения эти части суши теряются. В Институте земной коры СО РАН прошла международная конференция «Береговые системы естественных и искусственных водоемов». Ученые обсудили изменения береговых зон водных объектов; проведение там инженерных изысканий, берегоукрепления и строительства гидротехнических сооружений.
Абразия берегов – естественный процесс
– Конференция – это не только история про фундаментальную науку, но и важные экономические вопросы, – подчеркнул директор Института земной коры СО РАН, член-корреспондент РАН Дмитрий Гладкочуб. – Ведь когда береговая линия смещается, это меняет в том числе границы земельных участков. Эрозия берегов приводит к уменьшению линии побережья, в случае с Байкалом – пригодного для развития туристско-рекреационной инфраструктуры, где также есть линейные сооружения – дороги, ЛЭП и прочее. Задача науки – заниматься изучением динамики, изменения береговой линии, делать прогноз и на его основании предлагать механизмы и способы защиты берегов.
В Институте земной коры давно исследуют прибрежные территории, в том числе абразию – геологический процесс механического разрушения и сноса горных пород в береговой зоне водоемов. Ученые установили, что на Байкале, где протяженность береговой линии составляет около 2000 км, 900 км – это берега абразивного типа, и они подвержены размыву. Это естественный процесс, но людям нужно быть к нему готовыми.
– На берегах Байкала мы можем четко выделить опасный период, при котором у нас происходит активизация абразии. Он формируется двумя основными факторами: высоким уровнем воды и ветро-волновой деятельностью. Этот период приходится на осень. В сентябре, октябре, ноябре по многолетним наблюдениям отмечается максимальный уровень воды в озере. И он подходит к подножию абразионного уступа при превышении отметки 457 метров, – сказал заместитель директора по научной работе ИЗК СО РАН Артем Рыбченко.
Проверка на прочность
Чем выше уровень воды – тем сильнее волновая нагрузка на береговую линию, которая усиливается во время осенних штормов. Это делает берега менее устойчивыми. Такие явления наблюдались и до строительства ГЭС на Ангаре. Участники конференции на полевом семинаре, например, осмотрели берегоукрепительные сооружения участка Кругобайкальской железной дороги. Там еще со времен строительства из-за сильного воздействия волн на береговую линию проводили исследования и применяли различные виды искусственных сооружений для защиты берегов.
У побережья Байкала приходится укреплять и железнодорожные пути, и автомобильные дороги, и грамотно подходить к градостроительным планам. Эти мероприятия соотносятся с изысканиями, натурными и лабораторными исследованиями ученых.
С одним из методов научных исследований во время конференции познакомили и журналистов. В лаборатории инженерной геологии и геоэкологии мы посмотрели, как проверяют на прочность образец грунта, который в институт привезли с берега реки Большая Осиновка.
– Грунт взят специальным пробоотборником. Там сохранены естественные влажность и плотность, которые были в природном состоянии. Образец мы помещаем в прибор одноплоскостного среза. С его помощью можно узнать характеристики прочности грунта, – пояснил инженер-исследователь лаборатории Егор Душкин.
Исследуемый образец – этакая «земляная шайба». В приборе на нее для начала дали вертикальную нагрузку. Смоделировали природные условия, в которых находится грунт. Сдвиги в зависимости от заданных параметров могут быть медленными или быстрыми, при последних проверяют эффективную прочность образца. Во время визита журналистов ученые задействовали минимальную нагрузку, как в случае, если бы на этом участке земли просто стоял человек. Оказалось, что глинистая «шайба» довольно устойчива к внешнему воздействию.
Наука не знает границ
На конференцию в Иркутск приехали ученые со всей страны. Обсуждали и цунами на Камчатке, прибрежные геосистемы Арктики и берега Антарктиды. Не забыли эксперты и о практических инструментах для исследований. Один из докладов представителей ИЗК СО РАН касался применения БПЛА в байкальских экспедициях.
– Когда-то мы начинали работать с оптическими теодолитами, со временем – с электронными, у которых точность еще выше. А сейчас с помощью беспилотных летательных аппаратов проводим в том числе съемку абразионных берегов. Чтобы получить динамику развития абразии, мы должны данные БПЛА пока частично оцифровывать вручную. А применение искусственного интеллекта позволяет осуществлять эти действия компьютеру. Думаю, в ближайшем будущем это будет возможно, тем более в институте уже создана программа, которая в автоматическом режиме оцифровывает данные по изучению селевых отложений, – прокомментировал Артем Рыбченко.
Конференция вызвала интерес и зарубежных ученых. Президент Академии наук Монголии Дэмбэрэл Содномсамбуу и первый космонавт из этой страны Жугдэрдэмидийн Гуррагча лично приветствовали участников масштабного научного мероприятия.
– Экологические и другие научные проблемы – общие, они не знают границ. Их нарисовали люди, а не природа. Поэтому мы близко и плодотворно сотрудничаем, обмениваемся данными с российскими учеными. Сейчас совместно работаем по теме изучения влияния возможного строительства гидроэлектростанций в Монголии. У нас берет начало река Селенга – главный приток Байкала. Мы должны защищать жемчужину природы и при этом рационально использовать водные ресурсы, не оказывая негативного влияния на Селенгу, на озеро Байкал. Мы над этим работаем вместе, чтобы дать единую оценку влияния гидросооружения на Байкал. Наука всегда дает точный ответ, – резюмировал Дэмбэрэл Содномсамбуу.
А Жугдэрдэмидийн Гуррагча в свою очередь напомнил, что Байкал всегда в космосе является ориентиром. Государственных границ с орбиты не видно, но знакомые очертания байкальских берегов лишний раз подсказывают, что и Монголия рядом.
