Пустыня Калахари
Большинство пустынь мира сформировалось на геологических платформах и занимает древнейшие участки суши. Пустыни в Азии, Африке и Австралии расположены обычно на высотах от 200 до 600 м над уровнем моря, в Центральной Африке и Северной Америке — на высоте 1 тыс. м над уровнем моря.
Пустыни — один из ландшафтов Земли, возникший так же закономерно, как и все другие, благодаря прежде всего своеобразному распределению по земной поверхности тепла и влаги и связанному с этим развитию органической жизни, формированию биогеоценотических систем. Такое понимание пустыни — как определенного ландшафта с присущими только ему чертами и свойствами природы, возникшего в определенных широтах Земли, — не вызывает серьезных разногласий в научной литературе. Споры если и возникают, то о главных индикаторах пустынь — климатических, ботанических и др. Само же понятие «пустыня» в генетическом отношении и как определенная система геобиоценоза воспринимается однозначно.
Пустыня — определенное географическое явление, ландшафт, живущий своей особой жизнью, обладающий своими закономерностями, имеющий при развитии или деградации свои присущие ему черты, формы изменений. Опустыненные земли (даже и восстановленные) сохраняют свои отличия от пастбищной, орошаемой и промышленно осваиваемой территории. Внутри каждой из них тоже есть свои различия.
В любом ландшафте можно найти взаимодействие природных элементов, цепочку связей, создающих необходимое равновесие в геобиоценотических системах. При этом количественное соотношение природных компонентов может быть разное. Способность геобиоценозов сохранять свои функции на грани критического, угнетенного состояния и затем восстанавливать нарушенное равновесие составляет важное свойство географической среды, отвечает жизненным интересам органического мира и в конечном счете людей. Пустыне в равной степени свойственны и природные связи, и равновесие, и способность сохранять продуктивность при меняющемся соотношении природных элементов. Но сами связи и критическая точка при угнетенном состоянии природных сил у пустыни тоньше, чувствительнее, реактивнее. Чрезмерное напряжение или нарушение связей быстро переходит в экстремальное состояние, вызывающее стихийное бедствие. Опасны для пустынной растительности засухи, чрезмерный дефицит влаги в воздухе и почве, песчаные бури, резкое понижение уровня грунтовых вод, высыхание колодцев, изменение химического состава колодезных вод (минерализация их, повышенное присутствие сероводорода) и другие, не менее серьезные изменения. В условиях пустыни возможность пробудить к действию экстремальные силы природы легче, чем в другом ландшафте. Они опасны своей необратимостью или очень медленно протекающими процессами самовосстановления. Поэтому пути и средства освоения природных ресурсов пустынь, способы адаптации живых организмов, в том числе людей, их расселение, возникающие при этом взаимоотношения с местной природой совсем не похожи на те, что наблюдаются в других природных зонах.
В северном полушарии пустынные территории Африканского континента лежат между 15 и 30° с. ш., где находится крупнейшая пустыня мира — Сахара. В южном полушарии они расположены между 6 и 33° ю. ш., охватывая пустыни Калахари, Намиб и Карру, а также пустынные территории Сомали и Эфиопии.
Пустыня Калахари, самая крупная из пустынь Южной Африки, занимает площадь около 600 тыс. кв. км, и ее территория заходит в пределы Ботсваны, ЮАР и Намибии. Ее границами на юге является р. Молопо, на западе — высокое плато Намибии, а на востоке — Кустарниковый Велд и равнины Трансвааля. Пустыня Калахари занимает юго-западную часть одноименной впадины (площадь ее — 2, 5 млн. кв. км), расположенной на высоте 900 м. Она занимает синеклизу в теле Африканской платформы, заполненную континентальными мезозойскими, кайнозойскими отложениями, образованными в результате выветривания пород внутри самой впадины. По ее периферии над песчаными равнинами поднимаются краевые плато и горы. На западе край Калахари лежит на высоте 1500 м над уровнем моря, а на востоке — еще выше; самая низкая точка пустыни находится на высоте 840 м над уровнем моря. Поверхность Калахари сложена третичными и четвертичными горизонтально лежащими континентальными толщами (слои карру) песчаников, галечников и брекчий.
В этой континентальной толще выделяют три свиты. Нижняя, или свита камина, сложена песками, песчаниками и галечниками; средняя свита — песков, окремненных песчаников и халцедоновых известняков позднемелового возраста — залегает на свите камина несогласно и, в свою очередь, несогласно перекрывается свитой охристых песков позднетретичного возраста. Выше залегают современные отложения мощностью 100—150 м, представленные ожелезненными песчаниками и галечниками, красными песками «калахарского типа» и среднезернистыми эоловыми песками.
Вся территория Калахари занята песчаными дюнами, расположенными, как правило, цепями на расстоянии 70—150 м друг от друга. Особенно часто скопление продольных дюн — алаб — в окрестностях рек Молопо и Куруман. Здесь выделяется несколько типов песков Калахари. Наиболее часто встречаются красные пески, цвет которых может изменяться от ярко-розового к красному до почти коричневого цвета, что обусловлено присутствием окислов железа.
Происхождение красных песков обязано длительному разрушению третичных песчаников. Их зерна угловаты или округлы, в большей части кварцевые, халцедоновые или кремнистые; присутствуют также слюда и тяжелые минералы — гранит, турмалин, циркон и др.
Пески преимущественно мелкозернистые. Размеры зерен чаще всего 0, 15—0, 4 мм; мелкая фракция песка составляет 30—65 %.
Дюны красного цвета часто называют «красными пальцами» Калахари. Палеогеновые песчаники при выветривании в течение аридного периода миоцена или еще раньше образовали толщи светлых песков в связи с покрытием их известковой оболочкой. Эти пески известны под названием «пески Калахари». Они имеются и в Замбии, Конго, ЮАР.
Считается, что пески Калахари были перенесены сильными юго-западными ветрами из пустыни Намиб, с другой стороны, что вероятнее, полагают, что значительная часть эоловых песков образовалась в процессе развеивания древнего аллювия ныне сухих рек Молопо и Нособ и их притоков. Совершенно очевидно, что в четвертичное время эти реки были многоводными и приносили значительное количество рыхлого материала, занявшего обширную площадь. Характерным для Калахари является наличие «поющих песков».
Замкнутость впадины Калахари обусловила характер стока. Дренирующие ее транзитные реки и временные потоки направлены к центру депрессии. Наиболее крупными из них являются Нособ, Молопо и Авоб. Долины их изрезаны несколькими сухими руслами — омурам-бами; некоторые из них в период дождей заполняются водой. Долина р. Нособ имеет ширину до 3 км. Аллювиальные отложения рек сильно опесчанены. Поэтому здесь обычны довольно мощные скопления эоловых песков в виде параллельных рядов дюн (барханных цепей), тянущихся на десятки километров (высота их до 15 м) с общей ориентацией с северо-запада на юго-восток.
Средняя высота гребней над межбарханными понижениями — около 8 м (максимальная — до 300 м). Среднее расстояние между цепями (от гребня до гребня) — около 225 м (минимальное — около 35, 5 м, максимальное — 460 м).
Среди песков и островных гор часто располагаются обширные плоские понижения (пэн, или влей) площадью от нескольких квадратных метров до сотен квадратных километров, сложенные плотными слабоводопроницаемыми глинами. Их можно рассматривать как аналог наших такыров. Эти понижения — коллекторы вод местного стока, они являются характерной чертой рельефа Калахари. В период сильных дождей на них собирается вода и образуются временные озера, довольно быстро высыхающие, но играющие важную роль в водопое скота.
Запасы подземных вод в пустыне значительны, однако глубина их залегания превышает 300 м. Дебит скважин небольшой. В песчаных отложениях вода может быть соленой.
Климат пустыни Калахари аридный с летним максимумом осадков и мягкой зимой, причем аридность увеличивается к юго-востоку. Осадки (до 500 мм) приурочены к летнему периоду (ноябрь — апрель), но их величина значительно колеблется как во времени, так и по площади. Локальная изменчивость играет важную роль для восстановления страдающей от засухи растительности. Средние засухи типичны раз в 3—5 лет, сильные — раз в 10 лет.
Калахари — один из самых жарких районов Южной Африки. Среднемаксимальная температура — плюс 29°, а среднеминимальная — плюс 12°, испаряемость 3 тыс. мм. В целом мягкие зимы могут характеризоваться иногда сильными морозами. Ветровой режим пустыни в бассейне рек Молопо и Нособ характеризуется постоянным господством северо-западных ветров. В силу этого пески движутся поступательно на юго-восток.
Почвы в основном красно-бурые и оранжево-бурые, песчаные, бесструктурные, состоящие в основном из крупного и мелкого песка, слабокислые, с низким плодородием, что обусловлено недостатком содержания азота и фосфора. С глубиной окраска в более влажных районах изменяется до желто-бурой, песок уплотняется. При близком подстилании плотной породы в нижней части почвенного профиля появляется карбонатный горизонт, где встречаются окремнелые отложения. Почвообразовательный процесс подобен тому, что идет на геологически древних материалах в Австралии.
Почвы обширных понижений — пэнов мощные, состоят из тонкого по механическому составу элювия, незасоленные, с высоким содержанием органического вещества на севере, но засолены в южных районах.
Легкий механический состав, хорошая водопроницаемость почв и наличие близкого водоупора способствуют более полному использованию скудных осадков.
Напоминающая по географическому положению, рельефу, геологическому строению и истории развития Сахару, пустыня Калахари имеет довольно развитый сплошной, местами достаточно густой растительный покров, тем самым она скорее походит на опустыненную степь или опустыненную сухую низкотравную саванну. Особенно это четко проявляется к северу от 22° ю. ш. Несмотря на то что местные жители назвали этот район «краем жажды», здесь круглый год держится травостой и вегетируют древесные насаждения, а после дождливого сезона (с декабря по март) буйно растут эфемеры.
К югу от 22° ю. ш. до р. Оранжевой Калахари приобретает характер настоящей пустыни: незначительные дожди выпадают редко в летний период, обеспечивая жизнь разрозненных небольших деревьев, кустарников и иногда, во влажные годы, — летних трав.
На крайнем юго-западе растительность дюнных гряд сильно нарушена, пески здесь развеваемые и полузакрепленные. Центральный район Калахари — это система закрепленных растительностью параллельных дюнных цепей с солончаковыми понижениями между ними.
Географически Калахари всегда считалась пустыней, а ботанически ее относили к саванне. Будущее освоение этих районов покажет, сможет ли она именоваться настоящей пустыней или окажется травянистой саванной.
Флора Калахари родственна не столько флоре пустынь юго-запада континента, сколько флоре саванн Судано-Замбезийской области. Здесь преобладают из древесных пород различные виды акаций, а из травянистых — многочисленные злаки. Наиболее пустынный облик имеют ландшафты в юго-западной части Калахари.
Типичный растительный покров Калахари такой же, как в сухой древесно-кустарниковой саванне. Мелкобугристые песчаные равнины поросли кустарниками Ochna pulchra и Burkea africanas. На более плотных почвах образуются разреженные древесные заросли из типичных видов саванны: акации (Acacia diraffae), терминалии (Terminalia sericea), нескольких видов гревии (Grewia sp. ). Травянистый покров формируется злаками Stipagrostis uniplumis, Aristida meridionalis, Schmidtia pappophoroides.
Характерные для ландшафта Калахари обширные понижения (пэны) с плоским глинистым днищем заполняются водой после редких дождей. Эти понижения покрыты обычно довольно густым низкорослым травянистым ковром из Sporobolus ioclados, Eragrostis devoxii, Panicum coloratura.
На песчаных почвах произрастают стелющиеся дикие арбузы тсамма (Citrillus lanatus) и гемсбок (С. naudinianus). Их сочные плоды охотно поедаются различными животными, не только травоядными, но и хищниками.
По мере продвижения на юг и юго-запад растительность все более приобретает пустынный облик. Мелкобугристые песчаные равнины сменяются высокими песчаными дюнами с разреженным покровом из дерновинных злаков — аристиды, эрагростиса. В междюнных понижениях растут отдельные ксерофитные кустарники, появляются суккуленты из молочайных, аизооновых, толстянковых. Растительность становится все более сходной с той, которая типична для внутриконтинентальных районов пустыни Намиб.
В опустыненных саваннах Калахари обитают многие широко распространенные животные, свойственные саваннам Африки. В южной и западной частях этой области число саванновых видов уменьшается и появляются типичные пустынные обитатели.
В Южной Калахари наиболее многочисленны карликовая песчанка, короткоухая песчанка и полосатая мышь, а также кафрский долгоног, уже упомянутые при описании пустыни Намиб. Кроме того, здесь обычны крысы паротомисы (Parctomys brantsi), земляные белки (Xerus inauris), живущие колониями. Длинные подземные ходы роет готтентотский пескорой (Cryptomys hottentotus); глаза его редуцированы, а мощные резцы используются при рытье почвы. Этот грызун относится к особому семейству зем-лекоповых. Встречается здесь южноафриканский дикобраз (Hystrix africa-eaustralis).
Из копытных в Южной Калахари обитают капский орикс и антилопа спрингбок (Antidorcas marsupialis). В центральной и северной части население копытных гораздо богаче: здесь встречаются стада голубых гну (Connochaetes taurinus), обыкновенный бубал, или конгони (Alcelaphus buselaphus), и куду (Tragelaphus strepsiceros). Обилие копытных в сухих саваннах привлекает сюда крупных хищников. Они сопровождают стада антилоп и собирают «дань» с их поголовья. Здесь можно увидеть прайды львов, стаи гиеновых собак, одиночных гепардов, и даже леопард заходит в наиболее заросшие деревьями участки калахарской саванны.
Мелкие хищники, охотящиеся на грызунов, ящериц и других мелких животных, хотя и менее заметны, но весьма обычны. Это большеухая лисица (Otocyon megalotis), степной кот, а также чепрачный шакал (Canis mesomelas), сочетающий активную охоту с питанием всевозможной падалью.
Все три вида падальщиков из семейства гиеновых, населяющие Намиб, встречаются и в Калахари: пятнистая и бурая гиены и земляной волк. Однако распределение их в Калахари различно: пятнистая гиена обычна повсюду, а бурая гиена и земляной волк приурочены в основном к наиболее засушливым южным и западным районам этой области. Земляной волк питается в основном термитами и другими насекомыми, а также яйцами наземногнездящихся птиц и падалью. Бурая гиена, ведущая в пустыне Намиб одиночный образ жизни, здесь подобно пятнистой гиене объединяется в кланы по 10—12 особей. Это объясняется большей доступностью кормовых ресурсов в Калахари по сравнению с Намибом. Помимо падали бурая гиена использует в пищу мелких грызунов, ящериц, насекомых, поедает плоды диких арбузов.
Обычен в пустыне Калахари родич барсуков медоед (Mellivora capensis), тот же самый вид, который населяет и наши Юго-восточные Каракумы. Он активен в сумерках и ночью, а днем прячется в норе. Медоед раскапывает норы земляных белок и песчанок, поедает насекомых, кладки птиц, падаль, но особенно любит мед из гнезд диких пчел.
На акациях размещаются колониальные гнезда общественных ткачиков, а внутри их шатра нередко устраивает свое гнездо карликовый сокол (Polihierax semitorquatus). Для обитателей колонии он не опасен, так как питается в основном насекомыми, а также ящерицами и грызунами. Наиболее характерные, «ландшафтные» птицы Калахари — различные жаворонки, гнездящиеся на земле. Из восьми видов, обитающих в этой пустыне, самые обычные — Mirafra africanoides, M. apiata, Eremopteryx verticalis. Питание жаворонков смешанное — термиты, саначовые, гусеницы, различные семена.
В Центральной и Южной Калахари гнездятся пустынные рябки Pterocles namaqua и P. burchelh. Чтобы напоить птенцов, они летают на водопой за десятки километров. Особая структура грудных и брюшных перьев, наиболее выраженная у самцов, позволяет им удерживать в оперении до 20 мл воды на расстоянии полета в 30 км. Птенцы пьют воду, высасывая ее из оперения родителей.
На юго-западе, в наиболее пустынных ландшафтах, гнездится африканский бегунок (Rhinoptilus africanus). Этот небольшой кулик выдерживает сильный перегрев во время насиживания кладки, расположенной прямо на земле. Насиживающая птица в жару плотнее прижимается к кладке, защищая ее от жарких лучей солнца, а сама взъерошивает перья на спине и часто дышит, вибрируя горлом. Все это способствует охлаждению организма. Питается бегунок в основном термитами, воды не пьет вовсе.
Ящерицы Калахари относятся к семействам настоящих ящериц лацертид (группа ящурок), сцинковых (различные мабуйи) и агамовых. Встречаются здесь также и хамелеоны, причем в саваннах обитает обыкновенный хамелеон, ведущий древесный образ жизни (Chamaeleo dilepis), а на юго-западе, в пустынных биотопах, живет наземный пустынный хамелеон, упомянутый уже для Намиба.
Наиболее обычны различные ящурки — Meroles suborbitalis, Eremias namaquensis. Все они ведут наземный образ жизни, охотятся на всевозможных насекомых. У ящурки Eremias lugubris окраска взрослых особей палево-красная, под цвет песка, зато молодые — ярко-черные, с белыми пятнами на голове и спине. Такая окраска делает их удивительно похожими на обитающих в этих же местах ядовитых жуков. Сходство с жуками молодые ящурки подчеркивают особой «жучиной» походкой на широко расставленных ногах, с выгнутой спиной. Если же ящурка обнаруживает, что ее «обман» раскрыт и хищник преследует ее, она переходит на обычный ящеричный бег. По достижении размера 5 см окраска ее становится однотонно-красной и ящурки «забывают» о жучиной походке. Так в течение индивидуального развития мимикрирующая окраска сменяется на покровительственную.
Ящурки все без исключения наземные, а среди мабуй есть и наземные, и полудревесные виды, охотно забирающиеся на стволы и ветви акаций и других кустарников. В южных районах в толще песка можно обнаружить своеобразных безногих слепых сцинков Typholosaurus.
За последние десять — пятнадцать лет в ряде аридных областей нашей планеты наблюдалось резкое усиление процессов аридизации и расширение пустынь, следствием чего явилось сокращение или полное уничтожение их биологической продуктивности. В литературе эти процессы названы опустыниванием. Оно имело место и в давно минувшие времена. В настоящее время в связи с большими потерями продуктивных земель опустынивание имеет глобальное значение и привлекло внимание Организации Объединенных Наций, общественных и научных кругов мира.
Два фактора в большей степени способствуют усилению процессов опустынивания и расширению границ пустынь. Это климатические колебания и антропогенные воздействия. Часть ученых склонна считать главной причиной проявления процессов опустынивания климат, периодические засухи. По мнению этих ученых, с точки зрения экологии пустыни — истощенные, обедненные жизненными формами территории — сильнее отражают, чем поглощают, солнечные лучи, снижают интенсивность конвекции воздуха и в результате способствуют уменьшению количества атмосферной влаги, выпадающей в виде осадков. Высказывается даже предположение, что по этим причинам в умеренных широтах, где пустыни наиболее распространены, имеет место сдвиг «дождевых поясов», тем самым еще более обостряются и без того сложные процессы опустынивания.
Другая часть ученых считает, что веские доказательства «виновности» климата отсутствуют, хотя его причастность к развитию опустынивания в глобальном масштабе установлена достаточно четко. По их мнению, человек является проводником опустынивания и в то же время его жертвой. Именно он, психологически настроенный к неисчерпаемости ресурсов пустынь, чаще всего не придает должного значения последствиям хозяйственной деятельности, способствующим расширению границ пустынь.
Установлено, из 45 выявленных факторов опустынивания 87 % их приходится на нерациональное использование человеком воды, земли, растительности, полезных ископаемых и только 13 % относится к природным процессам.
Установлено также, что опустынивание — это обратная сторона и неизбежный спутник широкого сельскохозяйственного и промышленного использования природных ресурсов аридных областей. При чрезмерно интенсивном и неоправданно длительном использовании пастбищ, поливах орошаемой пашни без коллекторно-дренажной системы, отсутствии севооборотов, использовании современных землеройных и транспортных машин и т. д. часто невольно нарушается сложившееся в экологических системах равновесие, антропогенная нагрузка переходит критическую грань и эксплуатируемая земля становится непригодной для сельскохозяйственного использования: почвы заселяются, заболачиваются, пески оголяются и приходят в движение, усиливаются процессы эрозии. Более того, такие территории сами становятся фактором ухудшения лесорастительных условий соседних местностей.
Разумеется, обширные бесплодные песчаные, каменистые, глинистые и солончаковые пустыни образованы естественными факторами. Расширение границ пустынь и проблемы опустынивания характерны для районов, непосредственно примыкающих к пустыням, где деятельность человека проявляется активно. Именно там наиболее зримы результаты антропогенного воздействия.
Из таблицы потенциального опустынивания по континентам видно, что наибольшие площади ландшафтов, деградированных в сильной степени, находятся в Азии, Африке и Австралии, где расположены самые крупные пустыни. Наименьшие площади расположены в Европе, Северной и Южной Америке, где преобладает средняя степень опустынивания.
Впервые особое внимание мирового сообщества проблема опустынивания привлекла после чрезвычайно трагических событий 1968—1973 гг., когда опустошительная засуха захватила южные районы пустыни Сахара, так называемую Сахельскую зону, которая протягивается от Мавритании и Сенегала на восток через Мали, Буркина Фасо и Нигер до Чада и границ Судана.
Международное сотрудничество в области охраны природы и борьбы с опустыниванием — вот главный рычаг успешного решения этой глобальной проблемы. От того, насколько своевременно и безотлагательно будут решаться задачи по контролю и управлению природными процессами, во многом зависит жизнь Земли и жизнь на Земле.
Литература:
1. Бабаев А.Г. и др. Пустыни. М. 1986 г.
2. Браун Л. Африка. М. 1976 г.
3. Залетаев В.С. Жизнь в пустыне. М. 1976 г.
4. Петров М.П. Пустыни земного шара. М. 1973 г.