Как вырубка лесов в Карелии меняет уровень воды в озёрах

Как лес распределяет воду на водосборе

Дождь, который падает на лесной участок, не долетает до земли напрямую. Часть его застревает в кроне и через несколько часов испаряется обратно в воздух, так и не попав в почву — эту функцию гидрологи называют перехватом осадков. Ель и сосна перехватывают воду заметно активнее лиственных пород, особенно зимой, когда снег ложится прямо на хвою. Вторая функция леса — транспирация: корни вытягивают влагу из глубоких слоёв почвы, а листья и хвоя отдают её в атмосферу через устьица. За тёплый сезон взрослый лесной массив прогоняет через себя огромный объём воды, который иначе стекал бы в реки и озёра напрямую.

Третья функция касается самой почвы. Корни деревьев и лесная подстилка делают верхний слой земли рыхлым и пористым, поэтому дождевая вода и талый снег просачиваются вглубь, а не бегут по поверхности единым потоком. Просочившаяся вода не исчезает. Она движется медленно, через грунтовые горизонты, и питает реки и озёра постепенно, в том числе в засушливые недели, когда осадков почти нет. Крона вдобавок притеняет снежный покров и задерживает таяние: под пологом снег сходит на одну-две недели позже, чем на открытой вырубке, и делает это более растянуто по времени.

Что происходит после сплошной рубки

Убрать деревья с участка — значит одним махом выключить сразу три механизма регулировки. Перехват осадков и транспирация почти исчезают, потому что испарять воду через листья больше некому. Тяжёлая техника при вывозке леса уплотняет почву и повреждает подстилку, а вместе с ней теряется способность грунта впитывать воду. Дождь и талый снег вместо медленного просачивания начинают стекать по поверхности прямо в ручьи и озёра. Снег на открытой вырубке тает раньше и гораздо быстрее, чем под пологом. Вся талая вода одного водосбора обрушивается на озеро за считаные дни, тогда как под сохранившимся лесом такой же объём стекал бы неделями.

Почему летом озеро мелеет быстрее, чем раньше

Резкий скачок уровня весной — только половина картины. Вторая половина проявляется летом, когда осадков меньше, а испарение с открытой почвы и молодой растительности на вырубке выше, чем было под кронами. Почва, которая раньше работала как губка и отдавала накопленную влагу озеру постепенно, теперь либо пересыхает быстрее, либо смыта в русло вместе с частицами грунта и заиливает мелкие протоки. В обоих случаях приток воды к озеру в межень слабеет. Получается неожиданный эффект: сразу после рубки воды в русле может быть и слишком много, и слишком мало — только в разное время года, и обе крайности связаны с одной и той же причиной.

Почему карельские озёра особенно чувствительны к таким сдвигам

Республика лежит на Балтийском щите — древнем кристаллическом основании, где почвенный слой поверх скальных пород тонкий, а местами его почти нет. Тонкая почва держит куда меньший запас влаги, чем толстые наносные грунты средней полосы, поэтому лесная подстилка и корневая система там работают почти как единственный резервуар, из которого летом подпитываются реки и озёра. Большинство карельских озёр к тому же мелководные и соединены друг с другом протоками в цепочки: вода одного водосбора проходит через несколько озёр подряд, прежде чем попасть в крупную реку. Изменение стока на одном участке вырубки способно сказаться сразу на нескольких озёрах цепочки, вплоть до водоёмов далеко ниже по течению от места рубки.

Как за этим следят официально

Уровень воды в реках и озёрах республики измеряют гидрологические посты Росгидромета — сеть постоянных пунктов наблюдения, данные которых стекаются в государственный водный реестр и публикуются в гидрологических ежегодниках. Часть этих данных доступна открыто на портале открытых данных Росгидромета и на специализированных сервисах, которые публикуют суточные отметки уровня по конкретным постам. Отдельно ежегодно выходит государственный доклад о состоянии окружающей среды Республики Карелия, где сводятся наблюдения за лесным фондом, водными объектами и погодными условиями прошедшего года. Площадь и границы вырубок фиксирует лесной реестр, а для независимой проверки годятся открытые спутниковые снимки: по ним виден контур делянки и то, как быстро он зарастает молодой порослью.

Как поставить собственное наблюдение

Официальные посты стоят не на каждом озере, поэтому для учебной или исследовательской работы про конкретный водоём почти всегда нужно собственное измерение. Схема простая и не требует специального оборудования.

1. Выбрать неподвижную точку отсчёта на берегу — крупный валун, сваю или столб, который не сдвинется и не уплывёт
2. Закрепить у этой точки рейку с делениями или деревянную планку с нанесёнными сантиметрами — получится самодельный водомерный пост
3. Фотографировать уровень воды у рейки в одно и то же время суток, лучше утром, и с одной и той же точки съёмки
4. Записывать дату, показание рейки и погодные условия предыдущих дней — дождь, снеготаяние, продолжительную сушь
5. Сверять свои отметки с архивом ближайшего гидропоста Росгидромета, если он стоит в бассейне того же водоёма

Одного сезона наблюдений обычно мало для выводов, потому что уровень воды в озере естественно колеблется год от года из-за погоды. Для содержательного результата нужны хотя бы два-три сезона подряд и сравнение с архивными данными за годы до начала рубок, если такие цифры получится найти в открытых источниках.

Какие выводы делать не стоит

Отдельная вырубка редко бывает единственной причиной изменения уровня в конкретном озере. На сток одновременно влияют осадки текущего года, работа бобровых плотин, мелиоративные канавы, забор воды для хозяйственных нужд и даже строительство дорог с насыпями, которые меняют направление стока. Прежде чем связывать обмеление конкретного озера с рубкой леса, стоит сначала сверить площадь и год вырубки именно в этом водосборе и проверить, не совпало ли обмеление с засушливым летом, которое дало бы похожий эффект даже без всякой рубки. Корректный вывод строится на сравнении цифр за несколько лет — одного визуального впечатления «озеро явно обмелело» для этого недостаточно.