Б.Р. Мавлюд
Москва
Цінність і вразливість печер
До теперішнього часу склалася досить складна ситуація з охороною природи в Росії (і в СНД), тим більше з охороною печер. Пояснюється це і відсутністю грошей у держави (охорона природи - державна справа) через розхитаній економіки і відсутністю працює законодавчої бази.
Проблеми охорони печер піднімаються у нас в країні ще в 60-х рр. коли охоронялися лише три печери: Кунгурская і Капова на Уралі і Червона в Криму [20]. В цей же час Центральна лабораторія з охорони природи запропонувала проект мережі постійних ботанічних, геологічних та ботаніко-геологічних заказників всесоюзного значення [25]. Передбачалося створити геологічні заказники на основі печер з прилеглими територіями: Аскінське, Дивья, Кунгурская, Бахарденська, Карлюкское, абрскіл, Адімчігрінская, Воронцовская, Скельская, Червона, Мамина, Бузлук, Макрушінская, Худугунская, Нижнєвудинська, П'ятигорський провал і Ичалковский бор. До теперішнього часу заказником є тільки Ичалковский бор, печери Кунгурская, Червона і Бахарденська обладнані для відвідування туристами. Із 1800 відомих в Росії до початок 1984 р печер взяті на облік в якості державних пам'яток природи 270 печер (але тільки на 120 печер оформлені охоронні зобов'язання) [10]. До теперішнього часу ситуація не покращилася, а погіршилася, тому що більшість колгоспів і радгоспів, на чиїх землях розташовувалися багато печери пам'ятники природи і яким були вручені охоронні зобов'язання, припинили своє існування. Таким чином печери, навіть взяті під охорону, повисли в повітрі. Ситуація зміниться ще сильніше, коли землю почнуть продавати.
Цінність печер як пам'яток природи
Спочатку розберемося, що таке печера. З роботи [12] дізнаємося, що це підземна порожнина, що має вхід і розміри, достатні для проникнення людини, заповнена в різному ступені природним і (або) штучним, органічним і (або) неорганічним речовиною в різних агрегатних станах, і представляє собою особливий природний комплекс. Для печер також характерний підземний ландшафт, тобто комплекс не тільки з особливою "підземної топографією", своїм печерним кліматом, підземної гідрографічної мережею, що складається з річок, струмків, озер, а й зі специфічними рослинністю і, особливо, тваринним світом [8]. Особливістю печер є також те, що в них повністю відсутнє освітлення. До того ж, печерами зазвичай вважаються ті порожнини, у яких протяжність більше, ніж ширина і висота ходів [18]. З усього перерахованого вище випливає специфічність підземного ландшафту, яка ставить печери в ранг особливих (в основному комплексних) пам'ятників природи.
До пам'ятників природи можуть бути віднесені рідкісні, визначні печери або їх частини (з прилеглими територіями) і карстові об'єкти, а також характерні (типові) особливо представницькі або унікальні ділянки карстових територій, цінних у науковому, культурному, просвітницькому, естетичному і оздоровчому відносинах. Пам'ятниками природи можуть бути як природні порожнини, так і штучні споруди (катакомби, занедбані гірничі виробки, келії і гроти печерних монастирів, печерні міста, підземні церкви та ін.).
Чому треба вивчати і охороняти печери?
Печери являють собою елементи неживої природи, специфічний підземний ландшафт [9], який існував задовго до людини і має право на існування в сьогоденні як компонент ландшафтної оболонки планети.
Печери - це місце існування специфічної фауни, частина з якої живе в них постійно (троглобіонтів), а частина тимчасово (троглофіли). Через стабільності кліматичних умов, що зберігаються в порожнинах протягом тривалого часу, серед печерної фауни багато ендемічних видів [15]. У печерах живуть і зимують колонії кажанів, окремі види яких занесені до Червоної книги; вони в печерах легко піддаються обліку та вивчення [13, 16].
Печери є геологічними пам'ятками природи: а) в них добре видно сліди діяльності підземних вод та інших природних агентів; б) добре зберігаються оголення гірських порід і сліди діяльності тектонічних процесів. У печерах можна вивчати природні відслонення гірських порід, що тягнуться на значну глибину, без використання дорогого буріння, відбирати зразки для геологічних, інженерно-геологічних і геофізичних досліджень, простежувати внутрішню структуру залягання гірських порід, їх мінливість, тектонічні порушення, викопну фауну і ін. В печерах відкритий природний доступ до водоносного горизонту, областям формування та харчування джерел питних і промислових вод, існує можливість вивчення формування іміческого складу підземних вод. Печери містять ансамблі мінеральних агрегатів, морфологія яких відображає еволюцію порожнин, що є наслідком геологічної історії району; вивчення мінеральних агрегатів дозволяє уточнити і розширити наукові уявлення про характер минералообразования в надрах землі, вивчити нерідко незвичайні, ніде більше не зустрічаються мінерали. У печерах, як в природних лабораторіях можна спостерігати природний хід процесів, що протікають в природі: руслові процеси, осадконакопление, процеси розчинення і утворення хемогенних порід, мінералообразованіе, освіту осередкової багаторічної і сезонної мерзлоти, кліматичні процеси (випаровування і конденсація водяної пари, сублімація і сублімація льоду, зміна параметрів вологості, динаміка повітряних потоків), динаміку водних потоків, динаміку печерного заледеніння і ін. У печерах можуть протікати і незвичайні для підземних вус овій явища, такі як селі, зсуви, лавини, втекания льодовиків з поверхні і ін. [10].
Печери мають палеогеографічне значення: в них зберігаються сліди давно минулих епох, які, як правило, знищені на поверхні землі; на підставі вивчення пухких відкладень печер, їх будови і крижаних утворень в них можна судити про історію розвитку не тільки печери, а й навколишнього її території [21, 23, 28].
Вивчення існуючих або потрапили в печери тварин і рослин дозволяє судити про історію тваринного і рослинного світу регіону [5, 6].
Печери мають археологічне значення, тому що використовувалися стародавніми людиною в якості жител, притулків, святилищ; в них зберігаються малюнки і скульптура стародавньої людини, предмети його побуту, знаряддя праці [4, 14, 17].
Печери мають історичне значення, тому що часто пов'язані з окремими епізодами історії даної місцевості або з їх відвідуванням видатними дослідниками [3].
Печери мають пізнавальне значення, тому що на прикладах ілюстрації процесів, що відбуваються в печерах добре видно не тільки творча і руйнівна діяльність природних сил, вплив, яке печери надають на діяльність людини, і, навпаки, яку дію надає діяльність людини на природу печер [10].
У печерах особливим шляхом протікають біологічні процеси, що дозволяє вивчати вплив на організм людини екстремальних умов (відсутність сонячної радіації, зміни дня і ночі, темрява, постійна висока вологість і низька температура повітря, підвищена іонізація повітря) і незвичайних режимів праці, відпочинку та харчування [ 1, 26].
Печери мають естетичне значення, тому що підземні ландшафти незвично красиві, виразні і величні. Дуже привабливий і мальовничий карстовий рельєф через свою контрастності, розмаїтості та незвичайності.
Печери мають оздоровче значення через підвищену іонізації і чистоти повітря [7, 11, 24].
Відвідування печер стимулює розвиток допитливості, пробудження інтересу до наукового пізнання світу, дбайливого ставлення до природи, прагнення до вдосконалення фізичних можливостей і технічних навичок людини [10].
Специфічні умови підземних порожнин знаходять різноманітне використання в житті людини як бальнеологічних лікарень, лабораторій, рекреаційних об'єктів, музеїв, концертних залів, в окремих випадках - сховищ, холодильників та ін. [20]
Фактори уразливості печер
Слід особливо підкреслити, що мікрофлора і бактерії в печерах розвинені незначно (у порівнянні з зовнішніми умовами) і пристосовані до практично стабільному кліматичному режиму в мало змінюються фонових гідрологічних і гідрохімічних умовах. Внаслідок цього вони не здатні швидко видозмінюватися і пристосовуватися до різкої зміни умов, не в змозі переробляти велику кількість привнесеної ззовні органіки і мінеральних речовин (часто для них незвичних), не мають розвинених захисних функцій і тому не можуть очищати навколишнє середовище печер при забрудненні води і відкладень і виживати при конкуруючому розмноженні на смітті поверхневих видів мікроорганізмів. В результаті, вони вимирають при енергійному розмноженні поверхневих мікроорганізмів і грибів. Активне відвідування печер розлякує кажанів, змушує їх змінювати місця проживання і зимівлі. А крім печер місць для проживання кажанів стає все менше і менше. Практично широко не відомий той факт, що кажани повинні існувати в спокійних умовах, тому що вони гинуть від стресу, якщо їх насильно пробуджують більше двох разів за сплячку [30].
Печери мають відносно стабільний режим протікають в них процесів і здаються добре ізольованими від зовнішніх впливів. Проте вони досить добре пов'язані з поверхнею за допомогою безлічі тріщин, які пронизують карстовий масив, і вузьких ходів і каналів, функції яких (провідники води, повітря, снігу та ін.) Через мінливих умов на поверхні (вирубка лісу, розорювання території, випас худоби, відкачка води з свердловин, будівництво гребель на зовнішніх водотоках, розробка кар'єрів та ін.) можуть порушуватися. Це неминуче призводить до зміни раніше встановлених рівноважних умов в печерах. Змінюються умови протікання різних процесів, режим обводнення порожнин, клімат, умови проживання фауни і флори, зростання мінеральних агрегатів, заповнення печер відкладеннями і т.д. Тому в загальному випадку охоронна зона печер повинна включати не тільки вхідний отвір порожнини, але також щонайменше всю ту територію над печерою, яка оконтуриваются згладженої охоплює лінією з урахуванням всіх виступаючих частин на плані печери (або групи печер). При оконтурюванні печер з підземними водотоками необхідно в охоронювану частина включати області харчування цих видатків (що, на жаль, далеко не завжди можливо). Під охороною зона є індивідуальною для різних видів і типів печер і розробляється фахівцями для кожного конкретного випадку.
Крім високої чутливості до зміни зовнішнього середовища, а також легкої вразливості та вразливості печер при втручанні людини в їх внутрішнє середовище відзначається і слабка здатність печер до адаптації до людського впливу. Воно виражається в незначній ємності (здатність об'єкта переносити впливу не руйнуючись) по відношенню до людини багатьох елементів печерного ландшафту. Це виражається і в слабкій здатності до відновлення порушених печерних і карстових ландшафтів.
Будь-яка діяльність людини, прикладена до печер безпосередньо або опосередковано, завжди негативно позначається на стані їх внутрішнього середовища (людина чужий елемент в середовищі і екосистемі печер) [29]. Сама геологічне середовище печер (порода) досить стійка до людського присутності і в більшості випадків (при деяких обмеженнях) може експлуатуватися в досить широких межах (в даному випадку під експлуатацією розуміються в основному широкомасштабні відвідування). По іншому йде справа з кліматом, гідрологією і екосистемами печер.
Екосистеми формувалися протягом досить тривалого часу, причому всі зміни в печерах відбувалися поступово і в дуже пом'якшеній формі, чому сприяла суттєва ізольованість внутрішніх частин печер від зовнішнього світу. Це дозволяло організмам, що населяють печери, пристосовуватися до зовнішніх змін середовища, або міняти місце існування. Зміни, що відбуваються в даний час, з геологічної точки зору, відбуваються миттєво і ніякі організми не в змозі пристосуватися до них, тим більше такі консервативні як печерні.
Відвідування печер змінює багато їх кліматичні параметри. Це особливо помітно при низьких фонових температурах в порожнинах. Факел тепла, що виділяється кожним людиною, змінює температуру і вологість повітря в безпосередній близькості від нього. Чим більше група, тим більше вона впливає на клімат порожнини. У багатьох випадках це не страшно. Але в печерах з ажурними крижаними кристалами і малюнками древнього людини вплив групи людей може виявитися істотним, а іноді і надзвичайно сильним.
Згубний вплив великих груп позначається і на натечном і мінеральному оздобленні порожнин. Чим більше група, тим важче їй управляти і тим більша ймовірність того, що хто-небудь зійде з маркованої стежки і через незнання розтопче що-небудь на підлозі, поторкає або одломить сталактит або інший НАТЕК.
Водні об'єкти чутливі до різного роду забруднень: побутовими відходами та продуктами життєдіяльності (особливо озера), відпрацьованими батарейками і карбідом кальцію. Це веде не тільки погіршення якості води, але і губить життя населяють їх організмів.
Печери є складними природними системами з історично склалися внутрішніми зв'язками, які служать не тільки ланцюгами передачі зовнішніх впливів всередину печер, але і в зворотному напрямку. Системна взаємозв'язок компонентів внутрішнього середовища печер у відповідь на появу окремих впливів викликає взаємоузгоджені реакції всіх елементів системи, що розрізняються за своїми масштабами. Це призводять до зсуву раніше встановленого рівноваги, яке може бути оборотним чи ні. В останньому випадку передача впливу по ланцюгу внутрішніх зв'язків може супроводжуватися різними явищами: 1) ланцюговою реакцією ефектів різного характеру та інтенсивності (наприклад, обвалення в струмок камінь може загатити потік, оскільки це може викликати зміну напрямку його перебігу, метод промивання нового ходу, що може порушити сформований характер циркуляції повітря); 2) акумуляцією ефекту послідовних дій короткочасного характеру (кожна група залишає небагато відходів в якомусь місці печери, в результаті через декілька років смердюча звалище розростається до неймовірних розмірів); 3) кумулятивним ефектом (прокопаний хід в глибового завалі призводить до виникнення нової системи циркуляції повітря в печері, що приводить до незворотних змін, наприклад танення всього багаторічного льоду) [19].
Мірою специфічної уразливості печери по відношенню до певного впливу може служити її ємність, яка визначається інтенсивністю реакції системи (зміною компонента внутрішнього середовища) в розрахунку на одиницю (маси, енергії, сили і т.д.) прикладеного впливу. Допустимими впливами на внутрішнє середовище печер є такі, які не виходять за межі розмаху природних коливань компонентів природного середовища, так як викликається ними ефект звернемо. Критичними по відношенню до внутрішньої середовищі є впливу, що перевищують допустимі і що призводять до необоротного зсуву сформованого рівноваги і, в межі, до руйнування ланцюгів внутрішніх взаємозв'язків системи (наприклад, витіснення і загибель фауни при впровадженні в печеру чужорідних хімічних речовин або біологічних агентів).
Часто йде обговорення питання про охорону печер без чіткого уявлення про те, що і в якому випадку підлягає охороні. Корисним критерієм для різних типів печер є їх енергетичний рівень [29]. Високоенергетичні печери затоплюються щонайменше щорічно і часто мають значний меженний стік. У таких печерах руслові відкладення добре сортовані, часто змінюють форму і розміри; натеки рідкісні, так як швидко пошкоджуються потоками. Збиток в таких печерах не накопичується. Среднеенергетіческіе печери проводять менше води і часто містять матеріал поверхневого походження, привнесений тваринами, вітром, гравітаційними процесами. Вторинні освіти - масивні напливи, що відображають надлишкове насичення водами, але умови ще надто активні для зростання тонких кристалічних утворень. Ці печери накопичують збиток, але він може маскуватися випадковими паводками і перевідкладеного опадів. Низькоенергетичні печери - надзвичайно спокійні. Падіння краплі води - важлива подія. Вторинні освіти дуже делікатні, ростуть цілком за рахунок кристалізаційних сил. Ці печери високочутливі до збитку і не мають здатність до самовідновлення. Всі три типи енергетичності можуть бути зустрінуті в одній печері.
Уразливість і вразливість печер змушують по особливому ставитися до їх охорони. Причому індивідуальність печер, тобто специфічні риси їх будови, особливості процесів, що відбуваються в них, а також можливості незвичайних знахідок у них в майбутньому вимагають індивідуального підходу до охорони кожної конкретної порожнини. Це, в свою чергу, змушує говорити про необхідність їх всебічного вивчення.