Кроноцкий
заповедник
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКОСИСТЕМ
Почти вся территория заповедника гориста, на равнинные участки, расположенные большей частью в полосе морского побережья южнее Кроноцкого полуострова, приходится не более 10% его площади. Это морские террасы, водно-ледниковые и аллювиальные равнины. Они приурочены к нижнему течению рек Столбовой, Богачевки, Кроноцкой и Тихой. Равнинный характер имеет левобережье Богачевки до среднего ее течения. Такие участки, как правило, заболочены; у наиболее крупных из них есть собственные имена: Кроноцкая тундра, Медвежья, Мокрая и т. д. Урочища, отличающиеся выровненным или мягкоувалистым рельефом, встречаются и на значительных абсолютных высотах; это лавовые поля – вулканические долы (Тамченский дол, Синий дол и др.) и кальдеры вулканов (Узон, Крашенинникова, Унана, Тауншиц). Остальная территория занята склонами различной крутизны, иногда очень крутыми. Преобладает в заповеднике среднегорный рельеф, выше поднимаются лишь отдельные хребты и вершины.
Здесь можно выделить несколько естественных орографических участков, каждый из которых имеет свои особенности. У юго-западной границы заповедника расположена горно-вулканическая группа, включающая два действующих вулкана – Унана (2020 м) и Тауншиц (2352 м). Северо-восточнее лежит обширное межгорное понижение – бассейн оз. Кроноцкого. Протяженность этого участка – до 70 км, рельеф холмисто-увалистый с высотами от 372 м (урез оз. Кроноцкого) до 950 м над ур. моря. С запада и северо-запада эту межгорную депрессию “запирают” горные цепи Валагинского и Тумрокского хребтов, вершины которых достигают 1720 м (г. Кормилица) и 1650 м (г. Попутная). В противоположном от котловины оз. Кроноцкого направлении простирается Восточновулканический участок, самый большой по площади в заповеднике: он вытянут с юго-запада на северо-восток более чем на 100 км. Здесь расположена большая группа вулканов: Гамчен, Верхнебогачевские (Богачевский, Колхозный, Гаврилова и др.), Кроноцкий, Крашенинникова, Кихпиныч, Шмидта, Комарова, Высокий и Узон. Выше всех поднимается конус потухшего вулкана Кроноцкого (3528 м). На Камчатке он уступает по высоте лишь знаменитой Ключевской сопке (4775 м).
В сторону побережья Восточновулканический участок сменяется предгорным, образующим как бы переход от цепи высоких вулканов к приморским низинам. Примыкающие к верхнему течению рек Богачевка, Татьяна и Ольга лавовые плато хребтов Железнодорожного и Медвежьего достигают высоты 1200 м над ур. моря. Перепад высот на скалистых, иногда вертикальных уступах плато – до 300–700 м. В северо-восточной части заповедника наиболее примечателен горный массив Кроноцкого полуострова с максимальной высотой 1327 м (г. Отдельная). Этот массив характеризуется крутыми скалистыми склонами и широким распространением ледниковых форм рельефа.
Кроноцкий заповедник – единственный на Дальнем Востоке СССР, где широко представлены горно-ледниковые ландшафты. Ледники занимают в целом немалую часть заповедной территории – 14 тыс. га. Из 414 ледников Камчатки здесь находится 46 (11%). Некоторые из них достигают значительных размеров: ледник Кропоткина на северо-западных склонах г. Зубчатой имеет площадь 200 га; круговой ледник вулкана Кихпиныч, откуда берет начало р. Светлая, в поперечнике превышает 1 км. Весьма своеобразен ледник звездообразного типа вулкана Кроноцкого: его площадь – 600 га, протяженность – 3,5–4 км. Самое большое скопление ледников заповедника (и всей Камчатки) находится на Кроноцком полуострове. Тюшевский ледник, превышающий по длине все остальные, тянется на 8 км. Интересно, что скопление ледников Кроноцкого полуострова, занимающее площадь более 11 тыс. га, было открыто уже после организации заповедника, в 1942 г. (Аверин, 1948).
Территория заповедника входит в Восточную вулканическую зону Камчатки. Из более чем 800 известных сейчас на Земле действующих вулканов 28 находятся на Камчатке и 5 – в Кроноках. Если считать все вулканы, образующие систему Большого Семячика, то общее их число в заповеднике возрастет до 11. Приблизительно столько же здесь потухших вулканов. Но и действующие вулканы района Кронок находятся на стадии угасания: огненная магма уже не прорывается к поверхности, их активность проявляется главным образом в гидротермальных процессах. Мощные извержения отмечались в последние годы за пределами заповедника, на сравнительно небольшом удалении от его границ (Толбачикское и др.). Лежащий несколько южнее описываемой территории вулкан Карымский и поныне нередко с грохотом выбрасывает в небо громадные тучи пепла и дыма” (Лобков, 1977, с. 14). На вулканических массивах заповедника особенно наглядно проявляется деятельность высокотемпературных парогазовых струй – фумарол; к пониженным участкам вулканогенного рельефа приурочены горячие источники и гейзеры. В прошлом у местных жителей – камчадалов все проявления вулканической деятельности вызывали суеверный страх. Вот как писал об этом С.П. Крашенинников: “Камчадалы хотя и все горячие ключи, как и огнедышащие горы, почитают за бесовское жилище и близко к ним подходить опасаются, однако последних тем более боятся, чем оные других страшнее. Чего ради и никому из россиян об них не объявляют, чтоб им с мнимым себе вредом не быть взятым в провожатые. Я об них уведал по случаю, со сто верст проехав от того места, однако воротился назад для описания сего редкого в свете позорища. Жители Шемячикского острожка принуждены были объявить истинную причину, для чего их скрывают, и с великим негодованием показать объявленное место, но сами к ним близко не подходили. Впрочем, когда они увидели, что в ключах лежали, воду пили и мясо вареное в них ели, то думали они, что мы тотчас погибнем” (1949, с. 34). Теперь, конечно, трудно себе представить, как воспринимали люди из племен охотников и рыболовов, недалеко ушедшие от первобытного образа жизни, выбросы огненной магмы или выходы на поверхность горячих вод. Однако и на современного человека, осведомленного о природе вулканизма, эти явления производят неизгладимое впечатение.
В Кроноцком заповеднике былая и современная вулканическая деятельность напоминает о себе постоянно. Среди многих вершин, увенчивающих горные цепи, выделяются своими правильными очертаниями хорошо сохранившиеся конусы потухших вулканов – Кроноцкого, Крашенинникова, Унаны, Тауншица. Можно видеть здесь и крупные кольцевые образования – кальдеры (от португальского caldera – котел, котловина). Стенки кальдер слагаются наиболее древними вулканическими породами; возникают они либо в результате мощных извержений, сопровождающихся сильными взрывами, либо вследствие истощения вулканического очага, что приводит к обрушению накопившегося материала. Когда породы, слагающие кровлю вулкана, опускаются вниз, то на месте вулканического массива возникает невысокое кольцевое обрамление, называемое кальдерой.
Кальдера вулкана Узон вместе с расположенной рядом всемирно известной Долиной Гейзеров представляет одну из основных достопримечательностей заповедника. Дно кальдеры расположено на высоте 650 м над ур. моря. На юго-западе и западе находятся самые пониженные ее участки с озерно-болотно-тундровыми ландшафтами. Здесь имеется большое количество теплых и холодных озер. Самые крупные из них – теплое, незамерзающее Фумарольное и холодное Центральное. К северо-востоку дно кальдеры Узон повышается. Здесь, окруженное кольцевым валом из шлаков, бомб и глыб пористой лавы андезито-базальтового состава, расположено высокогорное озеро Дальнее, а рядом высится гора Белая. Внутренние склоны кальдеры крутые, скалистые, а внешние – пологие и на севере и юге переходят в обширное лавовое плато.
Современная гидротермальная деятельность проявляется в центральной части кальдеры на узкой полосе шириной 400 м и длиной 2,5–3 км, ориентированной с запада на восток. Здесь из тектонических разломов выходят на дневную поверхность многочисленные кипящие, газонасыщенные растворы. Тепловые ресурсы Узонско-Гейзерной депрессии весьма значительны и составляют около 140 тыс. ккал/с (Брайцева и др., 1974). В этом районе расположены мощные грифоны, грязевые котлы и бессточные воронки, заполненные горячей водой. Благодаря прогреванию грунта здесь никогда не бывает снежного покрова. Одна из достопримечательностей кальдеры Узон – грязевой котел Скульптор, который через каждые 3–4 секунды “лепит” оригинальные образования, по форме напоминающие розы. Весьма интересны и глиняные вулканчики, попыхивающие паром и периодически изливающие горячую глиняную массу. Эти места очень опасны, так как можно легко провалиться и упасть в кипящую глину.
Гейзеры представляют собой мощные выходы перегретых вод, фонтанирующих через определенные интервалы времени. Иногда струи горячей воды выбрасываются на довольно значительную высоту. Горячая вода поступает в грифон-воронку. Грифон состоит из кремнистых отложений гейзерной воды – гейзерита, причем каждый грифон имеет свою форму и окраску.
Действующие гейзеры есть в Исландии, США, Японии и Новой Зеландии. Однако камчатская Долина Гейзеров – явление поистине уникальное. Большое впечатление производят клекот кипящей воды, шум пара, большое количество горячих речек и ключей, в которых существуют водоросли самых неожиданных окрасок, от совершенно черных до изумрудных и оранжевых. Красив водопад р. Шумной, воды которого, с грохотом разбиваясь в радужную пыль, рушатся с восьмидесятиметровой высоты. Долина Гейзеров поражает своей необычайной грозной красотой и таинственностью.
Наиболее мощные гейзеры сосредоточены в нижнем течении Гейзерной на протяжении 5 км вдоль русла и нижних склоновых участков долины реки. По химическому составу воды гейзеров относятся к типу щелочных хлоридно-натриевых, широко распространенных в областях активного вулканизма. В долине р. Гейзерной имеется 22 больших действующих гейзера. У каждого из них свое имя, свой цикл “работы”.
Гейзер Великан – самый крупный и величественный на Камчатке. Он расположен на левом берегу реки на площадке, покрытой отложениями гейзерита, размером 35x40 м. Грифон гейзера 3x1,5 м, глубиной 3 м (Брайцева и др., 1974). Он состоит из розовато-бежевого гейзерита в виде монеток разных размеров. Извержение гейзера начинается мощным всплеском, выбрасывающим кипящую воду из грифона на высоту 1–1,5 м. Затем с грохотом взлетает столб горячей воды диаметром 2,5 м на 30-метровую высоту, причудливые клубы пара поднимаются на высоту 150–200 м. Извержение продолжается в течение двух минут, после чего гейзер весьма интенсивно парит. Полный период его деятельности – 4 часа 20 минут. На этом же самом активном участке р. Гейзерной расположены гейзеры Жемчужный, Двойной, Фонтан, Новый Фонтан, Розовый Конус, Горизонтальный, Непостоянный, а также пульсирующие горячие источники – Малахитовый Грот, Парящий и др.
В заповеднике более 800 водоемов. На их долю с учетом осолоненных приморских озер – лиманов приходится около 3% охраняемой территории. Сеть ручьев и рек здесь очень густа – на 100 га площади в среднем 650 м водотоков.
Вдоль южной границы заповедника протекает р. Старый Семячик. В нижнем течении она вместе с р. Новый Семячик и ручьем Бормотина образует лагунное озеро Семячикский лиман. На северо-восток от этого лимана, на участке побережья протяженностью 30 км, имеется девять небольших речек. Самая крупная из них – Пятая речка длиной около 25 км.
Из оз. Центрального, расположенного в кальдере вулкана Узон, берет начало р. Шумная. Эта река в нижнем течении, на расстоянии около 10 км, течет спокойно по равнинной тундре. Выше устья р. Гейзерной она образует красивый восьмидесятиметровый водопад и на протяжении 40 км имеет стремительное течение с многочисленными порогами, оправдывая свое название. Ширина Шумной вблизи устья – 50–60 м, глубина – более 1 м, скорость течения – 3–7 м/с.
Самые крупные реки центральной части заповедника – Кроноцкая и Богачевка. Кроноцкая вытекает из оз. Кроноцкого, протяженность ее – 39 км; в среднем течении сильно меандрирует, образует многочисленные старицы и острова. Истоки Богачевки находятся на горных склонах Восточного хребта. Богачевка – типично горная бурная река протяженностью 72 км. Глубина – 1,2 – 1,5 м, скорость течения – 2–4 м/с. В верхнем течении река, прорезая крутые склоны Восточного хребта, течет в каньоне. В нижнем течении, вблизи впадения в Кроноцкий лиман, замерзает.
Также типично горный характер имеют реки Большая Чажма и расположенная севернее Малая Чажма. На стыке горных хребтов Чажминского, Гамченского и Железнодорожного находятся истоки р. Тюшевки длиной 70 км. Эта река быстрая, полноводная, имеет 40 притоков. На горных склонах хребта Железнодорожного находятся истоки рек, впадающих в залив Ольга, – Татьяны и Ольги. В Кроноцкое озеро впадает 10 рек, самые большие из них – Лиственничная, Узон, Унана, Северная, Перевальная.
Реки Кроноцкого полуострова, многочисленные, мелководные, характеризуются быстрым течением. Их протяженность – от 3 до 31 км. К числу сравнительно крупных относятся Козлова, Кубовая, Строптивая, Большая, Выдровая, Выдровая Вторая, Ущелье, Двойная, Холодная. Они характеризуются повышенной водностью в течение всей теплой половины года, что объясняется поступлением талых снеговых вод с различных высотных уровней и частыми дождями. Зимой большую роль в питании рек играют выходы глубинных ключевых вод (Дмитриева, Никольская, 1961).
На территории заповедника много озер различного происхождения. Самое крупное и глубоководное из них – Кроноцкое, представляющее собой обширный подпрудный водоем, по очертаниям напоминающий равнобедренный треугольник (Фролова, 1974). “Стороны” этого треугольника находятся у подножий вулканов Кроноцкого и Крашенинникова, а “основание” примыкает к юго-восточным склонам Валагинского хребта. Сезонные колебания уровня озера не превышают нескольких десятков сантиметров. Расположено озеро на абсолютной отметке 372 м, площадь водосборного бассейна – 2330 км2, площадь зеркала – 272 км2, средняя глубина – 51 м, максимальная измеренная глубина – 148 м, объем воды – 12,4 км3. Устойчивый ледовый покров держится на озере с конца декабря до конца второй декады мая. Вдоль восточного берега озера расположено 11 островов.
В кальдере вулкана Узон расположено большое количество средних и мелких холодноводных и термальных озер. Самое крупное из холодноводных озер – Центральное с площадью зеркала 110 га. Из этого озера вытекает р. Шумная. Южное и восточное побережья озера заболочены. Замерзает оно в середине декабря, вскрывается в первой половине мая. К категории средних озер принадлежит и оз. Дальнее площадью 80 га, расположенное в северо-восточной части кальдеры Узон. В полосе морского побережья имеется несколько приустьевых слабосоленых (лагунных) озер – Семячикский, Кроноцкий и Чажминский лиманы. На Семячикском лимане толщина льда достигает 80 см.
В заповеднике несколько районов гидротермопроявлений, где сконцентрированы теплые источники различного характера. На крайнем юго-западе заповедной территории расположены Семячикские ключи, в средней части – многочисленные термальные воды кальдеры вулкана Узон и Долины Гейзеров, Большие и Малые Тюшевские ключи, на севере находятся Чажминские ключи. Чажминский теплоносный пласт – один из самых мощных на Камчатке.
Территория заповедника относится к климатическому району тихоокеанского побережья Чукотки и камчатской Тихоокеанской области субарктической зоны (Витвицкий, 1961). Климат этого региона формируется под непосредственным влиянием Тихого океана.
Зимой циклоническая деятельность на севере Тихого океана ограничивает проникновение сюда континентальных воздушных масс. Из района алеутской депрессии на восточное побережье Камчатки, где расположен заповедник, северо-западными ветрами выносится воздух океанического происхождения. Весной над центром Берингова моря формируется область повышенного давления, а над сопредельными частями материка – пониженного. Возрастает роль антициклональных процессов и увеличивается количество солнечных дней.
Большое влияние на климатические условия и на высотное распределение растительности оказывает горный рельеф заповедника. В соответствии с климатическим районированием Камчатки В. И. Кондратюка (1974) на территории заповедника выделяется два климатических района: Восточный приморский и Восточный горно-вулканический.
Средняя годовая температура воздуха в приморском районе – от 0,8 до 1,9°; самого холодного месяца (января) – от –7,5 до –8,5°; самого теплого месяца (августа) – от 11,7 до 12,9°. Абсолютный минимум достигает в южной части заповедника –25°, в северной части –30°; абсолютный максимум – соответственно 31 и 27,5°. Вегетационный период в южной части продолжается 130–136 дней, в северной – 110– 119; безморозный период – соответственно 124–167 и 81 –122 дня. Годовая сумма осадков – 950–1250 мм. Устойчивый снежный покров устанавливается в середине ноября; сходит снег на юге лишь в первой декаде мая, а на севере – даже в последней. Высота снежного покрова – до 1 м и более. В горных районах среднегодовая температура воздуха колеблется от –2,5 до –5°. Средняя температура января определяется интервалом –17–21°, августа – 10–11,5°. Абсолютный минимум достигает –50°, абсолютный максимум 32°. Зимой в котловинах и в верхней части хребтов возможны и более низкие значения температуры воздуха. Вегетационный период составляет 40–60, безморозный – 30–40 дней, в районе Кроноцкого озера безморозный период обычно меньше месяца. Устойчивый снежный покров устанавливается в конце октября, и снег окончательно сходит в третьей декаде мая. Годовое количество осадков – от 400 до 600 мм.
Лето в заповеднике прохладное и влажное. Преобладает облачная погода с частыми моросящими дождями, особенно в июне–июле. Туманы бывают настолько густые, что из них выделяется влага в виде мелких капель, оседающая на листьях и стеблях растений. Преобладает штиль. Ветры слабые, в основном южного направления. В середине сентября наступает солнечная и сухая осень. В сентябре и октябре продолжительность солнечного сияния максимальная.
В начале ноября устанавливается зимний режим погоды. Часты сильные ветры северо-западного направления и обильные снегопады. За декабрь – январь отмечается 38–47 циклонов. Ветры достигают ураганной силы с максимальной скоростью 40 м/с. В ноябре – феврале радиационный баланс отрицателен. Годовой радиационный баланс составляет 33–35 ккал/см2. Для конца марта характерен уже положительный радиационный баланс. Устойчивые положительные дневные температуры нередки с начала апреля. Весной при продолжительной теплой погоде наблюдается сход снежных лавин. Особенно мощные лавины бывают в узких долинах горных рек и на крутых склонах. Вегетация растительности в прибрежных районах из-за охлаждающего влияния океана начинается на 1–1,5 недели позднее, чем в предгорных.
Формирование почв на большей части территории Кроноцкого заповедника тесно связано с вулканической деятельностью. С.В. Зонн, Л.О. Карпачевский, В.В. Стефин (1963) считают ее в условиях Камчатки одним из основных факторов почвообразования. И.А. Соколов (1973) ставит вулканизм в один ряд с такими факторами формирования почв, как климат, растительность, рельеф. Периодические пеплопады приводят к формированию слоистого почвенного профиля и вызывают постоянное омоложение почв: пепловые прослойки чередуются с погребенными горизонтами. Вместе с пеплами в почву поступает большое количество элементов минерального питания, что существенно влияет как на химические, так и на водно-физические свойства почв.
Значительная часть почв заповедника характеризуется рыхлым сложением и высокой водопроницаемостью. Водно-физические свойства подобных почв благоприятны для роста растений, так как они характеризуются хорошей аэрацией, высокой порозностью и большим запасом продуктивной влаги при наименьшей влагоемкости. В целом в вулканических почвах заповедника содержится большое количество необходимых для жизнедеятельности растений элементов питания и им свойственно высокое потенциальное плодородие.
В соответствии с почвенно-генетической классификацией И.А. Соколова (1973) на территории заповедника представлены шесть типов почв: 1) охристые вулканические слоисто-пепловые; 2) иллювиально-алюможелезистогумусовые (сухоторфянистые); 3) дерновые автоморфные; 4) аллювиальные; 5) торфяно-болотные вулканические; 6) маршевые морские. Почти 150 тыс. га заповедной территории занимают шлаковые и лавовые поля, водоемы, обширные каменные россыпи и крутые скалистые склоны, лишенные почвенного покрова.
Наиболее широко распространены (до 35% площади с развитым почвенным покровом) сухоторфяные почвы, приуроченные к зарослям ольхового и кедрового стлаников. Под зарослями ольхового стланика содержание гумуса в верхнем горизонте достигает 30%. Зарослям кедрового стланика сопутствуют подзолистые почвы с кислой и очень кислой реакцией среды. Для участков с мощными отложениями аэрозольного пепла характерны примитивные тундровые почвы с кислой или очень кислой реакцией, выщелоченные.
На охристые вулканические слоисто-пепловые почвы приходится 25% площади почвенного покрова заповедника. Наиболее распространены они в центральной и южной его частях под древостоями каменной березы и зарослями ольхового и кедрового стлаников. Эти почвы содержат водорастворимые соединения кальция, железа, калия, серы и фосфора.
В северной и восточной частях заповедника распространены торфяно-болотные почвы. На болотах переходного типа мощность торфа в среднем равна 1 м, изредка 1,5–2 м. Торф состоит из плохо разложившихся растительных остатков, характеризуется невысокой зольностью и кислой реакцией среды.
Пойменные лугово-дерновые почвы сравнительно богаты гумусом. Почвенный профиль слоистый, содержит несколько погребенных гумусовых горизонтов, что свидетельствует о периодических больших наводнениях. Эти почвы богаты элементами питания, емкость поглощения высокая, реакция среды близка к нейтральной.
© Н.Г. Васильев, Е.Н. Матюшкин, Ю.В. Купцов. Кроноцкий заповедник.// Заповедники СССР. Заповедники Дальнего Востока. - М, Мысль, 1985
