Федеральное агентство научных организаций
Дальневосточное отделение Российской академии наук
Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии
Skip Navigation LinksДомашняя > Исследования > Гранты > Информация о гранте

Информация о гранте

Грант РФФИ
Номер: 13-05-00686

Палящие пирокластические волны как фактор динамики экосистем (на примере извержений вулканов Шивелуч, Кизимен, Пик Сарычева в 2005-2011 гг.)

Год начала: 2013
Год окончания: 2015

Руководитель ГРИШИН Сергей Юрьевич

 
Результаты:
2013
В 2013 г. изучались параметры пирокластических волн извержения 2010 г. на вулкане Шивелуч. Пирокластический поток 2010 г. перекрыл главным образом отложения гигантского извержения 1964 г. вдоль верховьев р. Кабеку. Формировавшийся здесь крайне разреженный растительный покров был детально изучен нами в 1996 г. (Гришин и др., 2000). Отложения 2010 г. отчасти перекрыли растительность по левому берегу р. Кабеку: это были горные леса, стланики и луга на площади около 1 км2, восстанавливающиеся после катастрофы 1964 г. Пирокластический поток и волны, прошедшие по долинам р. Кабеку и ее притока, вызвали поражение лесной и стланиковой растительности на склонах этих долин. Наиболее интересными последствиями прохождения пирокластических волн было поражение древесной (стланиковой, лесной) растительности на высоких террасах и склонах долин, по которым прошли пирокластические потоки.
2014
В последние годы произошла серия извержений вулканов Камчатки и Курил, в ходе которых крупные природные разрушения были вызваны пирокластическими волнами – крайне опасными и разрушительными вулканическими явлениями. Особо мощные извержения произошли на вулкане Шивелуч (центральная Камчатка) в 2005 и 2010 г., и на вулкане Пик Сарычева (центральные Курилы) в 2009 г. Погибли хвойные и лиственные леса, заросли стлаников, горные луга и тундры, несомкнутая растительность склонов вулканов. В результате очень сильного извержения 27 февраля 2005 г. по долине р. Байдарной (юго-западный склон вулкана Шивелуч) сошел особо крупный пирокластический поток, который несколькими рукавами, глубоко (до высоты 190–250 м) внедрился в лесной пояс. Раскаленные отложения потока перекрыли и уничтожили растительный покров на большой территории. Отложениями пирокластического потока и воздействием пирокластических волн извержения 2005 г. были уничтожены: ельники, зарастающие участки вырубок на месте ельников, долинные ольхово-тополевые леса, елово-лиственничные леса с березой каменной, березняки, горные заросли ольхового стланика, отчасти горные луга и высокогорные тундры. Суммарную площадь погребенного леса можно оценить величиной 10–12 км2, из которых основная часть относится к хвойным лесам (до 8 км2). Под воздействием пирокластической волны лес погиб на общей площади около 4 км2. В конце октября 2010 г. произошло крупное извержение вулкана Шивелуч, в результате которого мощные массы вулканитов отложились на юго-восточных склонах вулкана. Растительный покров был погребен отложениями пирокластических потоков на днищах долины р. Кабеку и ее притоков, а также погиб от воздействия пирокластических волн на склонах этих долин. По третьему левому притоку р. Кабеку прошла мощная пирокластическая волна, оторвавшаяся от пирокластического потока. Древесная растительность погибла на склонах долины высотой до 50 м. Пирокластические потоки в долине р. Кабеку и ее первого притока перекрыли растительность нижних частей склонов и прирусловой части на площади около 0,8 км2; пирокластические волны прошли по долинам всех трех притоков р. Кабеку и уничтожили древесную растительность на склонах, а также, зачастую, на водораздельных террасах, на общей площади около 1–1,2 км2. В июне 2009 г. на острове Матуа (средние Курилы) произошло мощное эффузивно-эксплозивное извержение, в ходе которого было извергнуто около 200 млн м3 вулканитов. Обследование показало, что пирокластическим потокам и волнам принадлежала главная роль в воздействии на природную среду острова. Они превратили конус вулкана в вулканическую пустыню. Пирокластика покрыла многометровой толщей территорию около 13–15 км2. Пирокластические газово-песчаные волны обуглили и ободрали стволы ольховника, оставив на склонах обширные массивы мертвых зарослей. В целом, территория, на которой произошло поражение экосистем под воздействием извержения 2009 г., составляет около 30 км2 – более половины площади острова. В целом, совокупная площадь выявленной территории поражения экосистем пирокластическими потоками и волнами вулканов Пик Сарычева, Шивелуч, Безымянный в ходе извержений 2005–2013 гг. составила около 100 км2. Последствия поражения долговременны и восстановление природной среды занимает сотни лет.
2015
Проведено первое в Камчатско-Курильском регионе исследование последствий прохождения пирокластических волн для наземных экосистем в районах трех недавних сильных извержений Камчатки и Курил (Шивелуч, долина р. Байдарной, Шивелуч, долина р. Кабеку, вулк. Пик Сарычева). Выявлена общая площадь долговременного (векового) поражения лесных экосистем в районах трех изученных извержений ~ 10 км2. Реальная площадь прохождения волн – в несколько раз больше, но эффект воздействия волн перекрыт воздействием мощных пирокластических потоков, толщи отложений которых погребли долины. Мощность и состав отложений коррелируют с уровнем интенсивности воздействия и удаления от осевой части прохождения волны. Детальным картированием векторов воздействия волны на древостой погибшего леса (по следам опаливания коры) выявлена турбулентное структура волны, а также зона максимальной интенсивности воздействия (скорость, температура, обогащенность песчано-пылевой фракцией) – она прижимается к поверхности субстрата, который обтекает волна, и падает с высотой. Выявлены основные факторы поражения пирокластической волной древесных растений – термический и механический. Изучено распределение погибших деревьев в зонах прохождения волны, а также в зоне между усохшим и уцелевшим лесом. Выявлено, что в долине р. Кабеку (вулк. Шивелуч) и ее притоков, волны были в значительной мере автономны и прошли ранее пирокластических потоков. В третьем притоке р. Кабеку нами был обнаружен редкий случай полного отрыва пирокластической волны от пирокластических потоков. В этом случае волна была наиболее мощной и разрушительной. Изучена опасность возникновения лесных пожаров в зоне схода пирокластических волн; получено заключение, что такая опасность в условиях Камчатки может быть только в поясе хвойных лесов в сухой летний период. В то же время посадки пожароопасных хвойных (сосна), практикуемые в последние годы в зоне схода потоков и волн долины р. Байдарной, нерациональны. Исследованы первые этапы восстановления экосистем после воздействия пирокластических волн; сукцессия вначале имеет черты первичной, но затем сменяется вторичной. Выявлено, что полное восстановление стланиковых и лесных экосистем занимает от одной до нескольких сотен лет.


Яндекс.Метрика