Ладожское озеро

Автор: С. В. Калесник.
Источник: «Ладожское озеро». Гидрометеоиздат, 1968.
Публикуется в сокращении.

Ладожское озеро как природный комплекс

Читатель, внимательно следивший за изложением материала, легко мог подметить связи, существующие между Ладожским озером и его бассейном и между различными процессами, протекающими в самом озере. Однако я считаю полезным еще раз подчеркнуть эти связи хотя бы в самой общей форме.

Две части Ладожского бассейна – северная и южная – отличаются не только по составу коренных пород, но и по толщине чехла рыхлых отложений (на севере чехол тонкий, на юге – мощный). Рыхлые породы образуются из плотных под действием процессов выветривания. Один из результатов такого изменения породы – сильное увеличение ее общей свободной поверхности, что облегчает процессы ее растворения.

Стало быть, в реках южной части Ладожского бассейна должно быть больше растворенных веществ, чем в реках северной. Это в действительности и наблюдается, так как минерализация вод южных притоков (впрочем, не чрезмерная) примерно вдесятеро больше минерализации вод северных притоков.

Тонкий покров четвертичных отложений на севере служит также объяснением и малой мутности здешних рек. А так как эти реки, прежде чем дойти до Ладоги, оставляют свои взвеси в озерах, через которые многим из них суждено проходить, то в Ладогу поступают воды не только слабо минерализованные, но и сильно осветленные. В этом одна из причин медленной седиментации осадков на дне Ладожского озера. В южной половине бассейна не только минерализация, но и твердый сток рек значительнее.

К этому добавляются и различия в химическом составе, так как коренные карбонатные породы на юге занимают большие площади, чем на севере. С широким распространением моренных отложений в южных ландшафтах связаны и скопления валунов на побережьях и на дне озера, образовавшиеся вследствие размыва моренных толщ.

Бассейн Ладожского озера богат лесами и болотами. Поэтому вода притоков характеризуется значительной примесью гумусовых веществ (высокой цветностью), содержит в растворе железо и бедна минеральным фосфором. Вода притоков гидрокарбонатно-кальциевая, вода Ладожского озера – тоже. В этом отношении и озеро и его притоки отражают уже влияние не отдельных географических ландшафтов, а целой ландшафтной зоны (таежной).

Основные особенности тектоники и рельефа северной и южной частей Ладожского бассейна сказываются и на строении озерной котловины. Главные тектонические линии ориентированы меридионально или с северо-запада на юго-восток. В том же направлении вытянуто все озеро, его фьорды, гидрографическая сеть, острова и полуострова в северной части. Характерное чередование сельг и межсельговых понижений на суше как бы повторяется в богатом островами и проливами шхерном районе: на дне северной части озера чередуются повышения и глубоководные впадины. На юге же в соответствии с обрамляющими озеро низинными ландшафтами и озерное дно ровнее, и глубины гораздо меньше.

Облик и состав донных отложений в высокой степени определяется тем, какие минеральные и органические вещества принесут в озеро реки. В озере с его слабым (по сравнению с реками) движением воды доставленный материал сортируется: крупнозернистые частицы образуют полосы литоральных осадков, тонкозернистые осаждаются в удаленных от берега местах. Карта грунтов Ладожского озера хорошо иллюстрирует это правило.

Осадки автохтонные, т. е. возникшие в самом озере вследствие размыва волнами берегов или выпадения на дно озера остатков обитающих в нем организмов, занимают весьма подчиненное место. Органических илов в озере нет вообще. Органическое вещество донных отложений опять-таки в основном образуется за счет принесенного реками, потому что последнее по своей природе с трудом поддается разложению.

Другая же часть органического вещества (планктон, бентос и др.) в озере полностью минерализуется и в осадок не входит. В большом количестве отлагается на дне озера принесенный притоками (и отчасти созданный диатомеями) кремнезем; при смешении озерных вод с речными выпадает в осадок железо; накопляется в озере и марганец.

Климатические особенности озера зависят от климата обширной примыкающей к озеру территории. В его внутривековых колебаниях намечается четкая ритмика в виде брикнеровых циклов с чередованием многоводных и маловодных фаз. Так как озеро вытянуто по широте на целых два градуса, естественно, что его южная часть несколько теплее северной.

Не менее естественно, что его восточные берега холоднее и континентальнее западных, так как они на градус долготы дальше от Балтики. Однако налицо и согревающее влияние водной массы самого озера: наиболее холодный месяц не январь, а февраль. Другое влияние озера: над ним меньше атмосферных осадков, чем над сушей. Атмосферных осадков выпадает на поверхность озера больше, чем может с нее испариться воды.

То же наблюдается и в приладожских ландшафтах. Следовательно, климат достаточно влажный. На суше это обеспечивает хорошую промываемость почв и грунтов, что приводит к господству подзолистого типа почвообразования, и обилие болотных массивов в областях распространения водоупорных пород.

Смена времен года идет вслед за ходом радиационного баланса, который положителен с марта по сентябрь и отрицателен с октября по февраль.

Вследствие того что вода нагревается и остывает медленнее, чем суша, у гидрологических сезонов несколько иная продолжительность и несколько иные сроки начала и конца, чем у обычных сезонов на суше. В этом, кстати, обнаруживает себя закон, согласно которому любое внешнее воздействие на предмет обязательно преломляется через его внутренние качественные свойства.

Ладога подчиняется климату таежной зоны, но вносит в него свои поправки. Гидрологическая весна на Ладожском озере длится с середины марта до середины июля, лето – до начала сентября, осень – до середины декабря, зима – с середины декабря до середины марта. Иными словами, только зима здесь имеет обычную среднюю продолжительность, лето же вдвое короче по сравнению с его длительностью на суше, а весна и осень заметно растянуты. Температура воды в озере ниже всего в марте (0,1°) и выше всего в августе (+16°), что соответствует минимуму и максимуму запасов тепла в водной массе.

Некоторые свойства ладожской воды, например ее прозрачность и цвет, существенно контролируются внешними воздействиями. Рискнем прибегнуть к тавтологии и скажем: прозрачность зависит от мутности, обусловленной действием речных вод, ветра и биологическими процессами (главным образом, развитием и отмиранием планктона).

Оттого по степени прозрачности озерные воды и разделяются на поверхностную, глубинную и придонную массы, общий же цвет воды желто-бурый. Внешние воздействия играют роль и в других случаях: ветер командует сгонно-нагонными явлениями и дрейфовыми течениями, отчасти сейшами, речной сток возбуждает стоковые течения и колебания уровня воды в озере, связанные с ее приходо-расходом.

Исключительно велико значение в жизни озера физических свойств самой воды. Ее реакция на процессы нагревания и охлаждения служит причиной таких своеобразных явлений, как термическая стратификация, термический бар, почти полное поглощение лучистой энергии верхним четырехметровым слоем, образование ледяного покрова и т. п. Озеро не просто воспринимает извне то или иное количество тепла – оно распределяет его по своим правилам как в горизонтальном направлении, так и по глубине.

Разность температур по акватории, сопровождаемая различием плотностей, приводит в открытой Ладоге к возникновению системы плотностных течений, особенно ярко выраженных летом. Течения эти движутся вокруг более холодных вод центральной части озера. Они выравнивают температурные контрасты в озере, содействуют более равномерному распределению биогенных элементов и в соответствии с этим более равномерному распределению планктона, а также других организмов, существование которых зависит от планктона.

Когда возникает термический бар, контрасты по акватории озера усиливаются, потому что образуются теплоактивная и теплоинертная области, в каждой из которых изолированно друг от друга создается свое распределение температур, своя циркуляция, свои темпы развития планктона и т. п. Если термический бар прижат к берегу, он заставляет и загрязненные (сточные) воды распространяться вдоль берегов, непосредственно вблизи населенных пунктов; стало быть, сточные воды наибольший вред приносят весной и осенью.

Каждый организм требует для нормальной жизни оптимальных или близких к оптимальным условий. Растворенным кислородом, азотом, железом, кремнием обитатели Ладоги все время обеспечены в количестве, не лимитирующем их развитие. Поэтому сезонные колебания планктона являются функцией наиболее изменчивого фактора – температуры.

Оттого биологические сезоны, характеризуемые массовыми вспышками или обеднением планктона, хорошо согласуются с гидрологическими временами года. При этом вступает, конечно, в действие и пищевой фактор: обилие фитопланктона, порожденное теплом и светом, привлекает организмы, питающиеся мельчайшими водорослями; скопление растительноядных привлекает потребителей мелкого зоопланктона и зообентоса, а эти последние служат добычей хищников.

Наиболее насыщена жизнью литораль, так как она более обогащена биогенными элементами, но отдельные ее типы предоставляют организмам разные условия существования, что зависит от степени прозрачности воды, ее динамичности (перемешивания, волнения), характера грунтов и т. п. Беднее всего литорали скалисто-глыбовая, галечная, крупнопесчаная, особенно если они подвержены действию прибоя. Литораль с тонкозернистыми грунтами лучше. Наиболее же богаты организмами густые заросли высшей водной растительности: здесь и грунты благоприятные, и пища в относительном изобилии.

Исследователи Ладожского озера независимо друг от друга, каждый для своих специальных целей, предпринимали разделение озера на районы. Границы этих районов полностью не совпадают, так как в основу их выделения положены разные признаки. Но какой бы признак ни брали, обычно обособляют каждый раз такие части озера, как северная, западная, южная, восточная и центральная.

Стало быть, эти районы объективно намечаются не только по отдельным признакам, но и по всему их комплексу – лишнее свидетельство того, что совокупность отдельных природных компонентов образует целостную взаимосвязанную систему. О подобной связи – на этот раз между озером и его водосбором – говорит и тот факт, что и прибрежные ладожские ландшафты, в сущности, представлены четырьмя основными вариантами: северное побережье, западное, южное и восточное. Из-под их влияния ускользает только центральная, самая удаленная от берегов, часть озера.

---