Это только на первый взгляд кажется, что география должна изучать и описывать новые земли. Сегодня, когда почти все земли уже открыты, работы у географов не убавляется. Географ в ХХI веке изучает, как и чем живет земля, какие процессы на ней протекают и как на эти процессы влияет человек. Чтобы помочь людям узнать больше о своей земле, в XIX веке было создано Русское географическое общество. Начиная с 2010 года, общество ежегодно на конкурсной основе присуждает гранты, цель которых – поддержать перспективные исследования.
В этом году Общество профинансировало 134 проекта. В их числе – проект рязанских ученых – сотрудников кафедры физической географии и лаборатории геохимии ландшафтов Рязанского государственного университета имени С.А. Есенина.
«Оценка ландшафтных закономерностей биологической продуктивности лесных фитоценозов в условиях меняющегося климата и биогеохимические аспекты их устойчивости к антропогенному загрязнению» – таково название проекта, поддержанного Русским географическим обществом. За сложной формулировкой и научными терминами – серьезная работа по изучению природы Рязанской области, уже не первый год ведущаяся на базе лаборатории и кафедры.
Как растет лес
Утро 11 октября. Мы в окрестностях мещерского села Кельцы. В нашей команде – руководитель лаборатории геохимии ландшафтов, кандидат биологических наук Сергей Тобратов и заведующий кафедрой физической географии, кандидат географических наук Алексей Водорезов – люди увлеченные, с огромным количеством идей, горящими глазами и бескорыстным интересом. Это от них в годы учебы в вузе я сначала «заразилась», а потом и «хронически заболела» наукой, и сейчас, окончив университет, по-прежнему стараюсь участвовать во всех экспедициях кафедры.
Здесь, в окрестностях Келец, горит костер – человек дожигает то, что осталось после страшного лесного пожара пять лет назад. Исчезают в пламени, догорают обугленные стволы некогда шумевшего здесь соснового леса. За последние годы наших бесконечных полевых выездов мы уже привыкли к тому, что Мещера, лесная сказка в центре давно освоенной территории России, встречает нас унылой и однообразной картиной пожарищ и очень редко – рядами молодых сосенок. Они должны сменить уничтоженное огнем, но пока им тоже несладко – «скорая на подъем» береза забивает молодые сосновые посадки.
Как растет лес? Почему где-то он – величественный и дремучий, а где-то – чахлый и угнетенный? Вопросы эти не праздные: лес со времен Древней Руси был одним из главных богатств русской природы.
«На рост леса влияет множество факторов: почвенно-климатические условия, уровень грунтовых вод, характер рельефа, – рассказывает Сергей Тобратов. – На отдельных песчаных буграх – их в Мещере зовут островами – сосна до пожаров 2010 года росла хорошо. В других местах – в понижениях или на плоских песчаных равнинах – водообмен снижен, грунтовые воды подходят близко к поверхности, и корням сосны нечем дышать. Деревья в таких условиях не живут, а выживают».
Географы любят говорить, что вода – это кровь ландшафта. Она, как циркулирующая по сосудам кровь, выполняет в природе полезную работу. Если вдруг по каким-то причинам вода начинает застаиваться, это тут же сказывается на росте леса. Беда не приходит одна: на заболоченных участках частыми гостями становятся лесные пожары.
Оказывается, расположение таких участков не случайно. Там, где до пожара росли чахлые сосенки, в древности, около миллиона лет назад, протекали реки. Ученые называют такие места древними ложбинами стока. За прошедший с тех пор миллион лет мещерская земля видела много необычного. Приходили с севера и таяли ледники, оставляя после себя валуны и пески, сглаживая древнюю поверхность. Так прежние реки, бугры и неровности оказались укутаны мощным песчаным одеялом. Но спят они, эти древние неровности рельефа, некрепко. Даже через песчаную толщу они продолжают дирижировать движением влаги, ускоряя или замедляя его. Вот и получается, что для того, чтобы понять, как растет лес, недостаточно знаний о современном рельефе, нужно уметь смотреть в самую «глубь» в прямом смысле этого слова – анализировать данные геологической разведки и бурения недр.
Деревья-летописцы
Дать интересную информацию о прошлом и подтолкнуть к научному поиску могут старые карты, летописи и архивные документы. А еще – литературные произведения, авторы которых нередко подмечали необычное в окружавшей их природе.
В прошлом веке по этим местам любил путешествовать К.Г. Паустовский. Его «Мещерская сторона» – признание в любви этой «тихой и немудрой земле». Для ученых это произведение – ценнейший кладезь информации о прошлом состоянии ландшафта. Мы помнили, что Паустовский с друзьями не раз бывал около запрятанного в мещерских болотах Поганого озера, которое местные жители считали тогда жутким, гиблым местом. «На душе у нас было неважно», – рассказывал писатель. А еще упоминал об обширных «зеленущих трясинах» по берегам озера и о чахлом, больном сосновом редколесье. Хороший лес здесь не рос, и товарищ Паустовского Гайдар, взобравшись на старую высокую сосну, мог издалека увидеть его уныло-зловещие берега.
Тем ясным октябрьским днем мы решили побывать на берегах Поганого озера. Конечно, здесь нет песчаного пляжа, привлекательного для отдыхающих, да и к самой воде подойти непросто: густой черный торф-сплавина может внезапно уйти из-под ног. Но нас интересовал в первую очередь лес. Вокруг озера – плотные ряды берез и сосен, много «молодежи» – сосенок семи-восьми лет. Прямо на наших глазах лес наступает на «зеленущие трясины», которые превратились в узкую кайму вдоль кромки воды. Озеро и его берега открылись нам совершенно иначе, чем 75 лет назад Паустовскому. Что же произошло с тех пор?
Это сейчас у нас забрасываются, зарастают березками даже плодородные, хорошие земли. А в 1960-е годы Мещеру – лесной заболоченный край с бедными песчаными почвами – хотели осваивать, чтобы добывать торф, растить лес и сеять травы. Тогда лишнюю воду удалось отвести в самодельные реки – мелиоративные каналы (по пути к Поганому озеру нам пришлось пересечь не один такой канал). Так мещерская земля освободилась от избытка влаги, и лесу стало лучше расти.
О дендрохронологии – изучении роста леса по годичным кольцам деревьев– каждый знает со школьных лет. С собой на Поганое озеро мы взяли специальный инструмент – возрастной бурав. Пробурив ствол до центра, можно получить так называемый керн – узкую колонку дерева, на которой видны годичные кольца. Самому растению это не вредит, особенно если замазать ранку глиной, а ученые получают настоящую природную летопись. Годичные кольца дерева могут рассказать о годах «худых» и «добрых». 10 минут работы – и в наших руках оказывается «природный архив» – керны двух сосен с берегов Поганого озера. Эти сосны совсем не похожи на чахлые деревья, описанные Паустовским. Одна из сосен, растущая дальше от озера, выше и толще, другая, что в десяти метрах от первой и ближе к воде, заметно тоньше. Однако, подсчитав годичные кольца, узнаем: сосны – ровесницы, обе потянулись к свету из материнского семечка в 1981 году. Получается, что наши сосны появились на свет после масштабного осушения Мещеры, поэтому и росли они так бойко. И все же второй сосне повезло меньше: ее семечко упало ближе к озеру, где, несмотря на осушение, воды по-прежнему многовато. Особенно тяжело приходится ей во влажные годы. На дождливое лето и снежную зиму она отвечает особенно узким годичным кольцом.
* * *
«Лес и вода – родные брат и сестра» – гласит русская пословица. Действительно, отзывчивость роста деревьев даже на небольшие изменения водного режима просто поражает. Стоит отвести избыток грунтовых вод в мелиоративные каналы – и рост «благодарных» сосен ускоряется в два и более раза. И весь ландшафт приобретает совершенно иной облик, его просто не узнать: он как бы наполняется жизнью и красотой.
Впрочем, есть в этой бочке меда своя ложка дегтя – никогда нельзя забывать про естественную изменчивость климата. Если не перекрыть сток по каналам в экстремально засушливый год, мелиорация может обернуться бедой, и по осушенным землям начнут гулять смертоносные пожары. К сожалению, это случалось в Мещере уже не раз. Но оказывается, что почти всегда пожары, при всей их непредсказуемости, в общем «ходят по одним и тем же дорожкам», которыми являются древние ложбины стока. Следовательно, траектории пожаров можно хотя бы в общих чертах прогнозировать… И здесь нет ничего удивительного. Каждый географ знает, сколь мало в природе хаоса и случайности, и сколь много порядка, стройности и красоты. Важно лишь уметь все это увидеть. Разве не в этом высший смысл и назначение настоящей науки?
Впрочем, рост леса зависит не только от водного режима. Не менее значимо сейчас и антропогенное загрязнение. Тяжелые металлы и искусственные радионуклиды встраиваются в столетиями отлаженные циклы обмена веществ, заменяя в них необходимые растениям элементы питания. Исследование миграции загрязняющих веществ в мещерских лесах – это тоже работа по гранту. Впереди у нас – еще сотни часов пробоподготовки, измерений на специальных приборах, анализа полученных данных. И об этом в свое время тоже будет написано – в научных статьях, диссертациях, монографиях.
Ольга Железнова,
лаборант кафедры физической географии РГУ имени С.А. Есенина