Роберт Хебенштрайт – физикогеограф и геоморфолог, доктор естественных наук, научный консультант и приглашенный преподаватель Свободного университета Берлина. Изучал географию, геологию и метеорологию в Геттингенском университете, в начале карьеры в Немецком аэрокосмическом центре исследовал речные долины на Марсе. Диссертацию посвятил последнему оледенению в горах Тайваня, вел полевые работы в Альпах, Пиренеях, на Кавказе, Памире и Тянь-Шане. Это пятая часть серии интервью с немецкими учеными, первые четыре мы провели с Александром Брандом, Якобом Лемппом, Тильманом Ростом и Дитмаром Хильпертом. Интервью специально для Cronos.Asia.
– Вы физикогеограф и изучали следы ледникового периода в высокогорье Тайваня. Что ландшафты рассказывают о климате прошлого? И что видит геоморфолог, когда смотрит на горы вокруг Алматы?
Роберт Хебенштрайт: – Для нас, геоученых, ландшафт – очень интересный архив, в нем сохраняется множество сведений о прошлом. Ландшафт не просто существует таким, каким мы его знаем, он развивался со временем под действием разных процессов.
Эти процессы оставили формы рельефа, следы и отложения. По ним мы можем судить, как менялась местность на протяжении столетий, тысячелетий и даже миллионов лет. Особую роль здесь играет климат, потому что он меняется постоянно. Сегодня мы живем в относительно стабильной климатической фазе – голоцене. Но последние примерно два миллиона лет, в четвертичный период, климат на всей Земле менялся очень сильно. Это нынешняя ледниковая эпоха, в которой теплые фазы – межледниковья – сменялись холодными, ледниковыми.
Во время оледенений температура в средних широтах опускалась, вероятно, на 15 градусов и больше. Огромные территории покрывал лед: гигантские ледниковые щиты лежали в Северной Америке, Северной Европе, на севере Сибири. Уровень Мирового океана был на 120 метров ниже нынешнего. И здесь, в горах Заилийского Алатау, ледники тогда были намного больше, чем сейчас.
Если умеешь читать ландшафт, это видно сразу. Вот большая долина – значит, здесь когда-то был ледник. Ледник Туюксу был гораздо больше нынешнего и оставил каменные отложения – морены. Все это видно в рельефе, и эти следы многое рассказывают и о ледниковом периоде, и о более поздних изменениях климата в голоцене.
– Ваша тема – взаимодействие суши и воды. Можете совсем просто объяснить, что это значит? И где это взаимодействие особенно хорошо видно в Центральной Азии?
Роберт Хебенштрайт: – На этот вопрос можно ответить очень длинно, а можно коротко. По сути, мы рассматриваем разные элементы круговорота воды. Вода формирует все ландшафты: она выпадает в виде осадков, стекает по поверхности, оставляет формы рельефа, переносит материал и откладывает его в другом месте.
Испаряется вода, как правило, над океаном, атмосфера переносит ее на континент, и там идет дождь. Потом вода собирается в реки и, всегда стекая сверху вниз, возвращается в океан. Так замыкается круговорот. Поверхность Земли изначально подняли над уровнем моря внутренние силы планеты, а вода с помощью эрозии и переноса постепенно ее разрушает. Это вечный круговорот воды, отложений и горных пород.
Но для нас особенно важно рассматривать отдельные элементы этого круговорота. В регионах, где воды мало, нужно понимать, как ее сохранить. Здесь важны реки, озера, подземные воды, и очень большую роль играют ледники.
– Весной 2024 года Казахстан пережил одно из самых сильных половодий за десятилетия, эвакуировать пришлось больше ста тысяч человек. Это прежде всего изменение климата или свою роль сыграли и почва, и снег, и то, как мы используем землю? И можно ли к такому подготовиться?
Роберт Хебенштрайт: – Начну с конца: да, подготовиться можно. Для этого нужно понимать, как возникают паводки. Они почти никогда не зависят от одного фактора. Изменение климата, безусловно, играет роль, но не единственную.
Все реки мира иногда несут больше воды, иногда меньше. Мы называем это режимом стока. В одни сезоны и годы сток выше, в другие ниже, а в отдельные годы бывает особенно большим. Насколько я знаю, речь идет о севере Казахстана. В ту зиму там выпало очень много снега, весной он растаял, и реки получили огромный объем воды. Само по себе это нормальное явление, оно бывает во всем мире.
Проблема в том, что наша инфраструктура часто к этому не приспособлена. Мы строим города, дома и дороги так, будто живем в неизменном мире, и ждем от природы стабильности. Но природа не стабильна, она очень динамична, и каждый год у каждой реки немного другой сток. Изменение климата добавляет неопределенности: можно строить сценарии и модели, но точных прогнозов на будущее не бывает. Поэтому нам нужна гибкая инфраструктура, рассчитанная не на один определенный уровень реки, а на то, что время от времени воды будет очень много.
Дальше встает вопрос стратегии: строить дамбы выше или дать реке свободу. Такая же дискуссия идет сейчас в Германии. Возможно, не стоит строить дом прямо у реки. Здесь можно поучиться у истории. Древние культуры, жившие у рек, никогда не ставили дома у самой воды, а всегда чуть дальше: они знали, что воды бывает то больше, то меньше, и не хотели каждый год отстраивать жилье заново. Сегодня нам кажется, что мы покорили природу, но это не так. Нам нужна культура, в том числе в Казахстане, в которой мы приспосабливаемся к меняющейся природе. Это общий принцип, а лучшие решения нужно искать для каждого места отдельно.
– На юге Казахстана много орошают, и при этом почвы засоляются. Как получается, что именно вода портит землю? И можно ли такие почвы спасти?
Роберт Хебенштрайт: – Вопрос важный и немного сложный. Главная проблема всех засушливых регионов в том, что воды не хватает, а она нужна растениям и сельскому хозяйству. Засушливые зоны тем и отличаются, что испарение там больше, чем количество осадков. Поэтому почвы там склонны к засолению уже естественным образом.
Происходит вот что. Вода испаряется с поверхности и подтягивает за собой влагу из глубоких слоев почвы. По пути она растворяет соли и другие растворимые минералы и выносит их наверх. Вода испаряется, а соли накапливаются в верхнем слое. Это и есть засоление. Когда на поле подают дополнительную воду для полива, в почву попадает еще больше солей: даже пресная оросительная вода – не дистиллированная, в ней всегда есть минералы. Она впитывается, снова испаряется, и засоление усиливается.
Что можно сделать? В первую очередь сократить испарение. Я не специалист по орошению, но, насколько понимаю, важно не разбрызгивать воду по большой площади, как это часто делают в парках Алматы. При таком поливе половина воды испаряется, еще не долетев до земли, часть испаряется сразу с поверхности, часть – с листьев. До почвы доходит совсем немного. Гораздо эффективнее капельное орошение, когда вода подается прямо к корню растения. Растение ее усваивает, и почва засоляется меньше.
Другой путь – теплицы, где вода остается внутри системы. Выращивать под крышей все помидоры, баклажаны и кабачки, конечно, невозможно, но частично так делают. На юге Испании, тоже в засушливом регионе, есть огромные теплицы, которые там называют "Мар-де-пластико", пластиковое море. Выглядит это очень некрасиво и совсем не экологично, но часть воды удается удержать.
Наконец, соль можно вымывать. В странах с влажным климатом, как в Центральной Европе, идет много дождей, вода просачивается в почву и уносит соль в нижние слои – это естественный процесс. При орошении можно давать чуть больше воды, чтобы она промывала почву, но потом ее нужно отводить с поля через дренаж. Это очень трудоемко и дорого. Так что задача в засушливых регионах всегда двойная: сократить испарение и при этом промывать почву, чтобы в ней не копились соли. Других вариантов, боюсь, почти нет.
– В Казахстане одновременно бывают и засухи, и наводнения. Многим это кажется противоречием. Как изменение климата меняет круговорот воды в Центральной Азии и что почувствует обычный человек в ближайшие 10-20 лет?
Роберт Хебенштрайт: – Здесь нет противоречия. Во многих регионах мира климат переменный: в одни сезоны особенно сухо, в другие особенно влажно. В зонах муссонов летом очень влажно, а зимой может быть совсем сухо. В Центральной Азии тоже так: насколько я знаю, на юге Казахстана больше всего осадков выпадает весной, а лето довольно сухое.
Кроме того, Казахстан очень большой. Когда мы говорили о наводнениях на севере, это совсем другая климатическая зона. Засухи в одной части страны и наводнения в другой – разные явления, их нельзя напрямую сравнивать. Это не значит, что в Алматы не может быть наводнения: если в горах за городом пройдут сильные дожди или начнется бурное таяние снега, оно возможно.
При этом все климатические явления на планете связаны между собой, мы называем это телеконнекциями. Я читал исследование, согласно которому в годы Эль-Ниньо в Тихом океане в Центральной Азии весной выпадает заметно больше осадков. Статистически связь видна, но как именно она работает, пока не изучено.
Что будет через 10-20 лет, не знает никто. У нас в Германии есть шутка: прогнозы делать трудно, особенно когда они касаются будущего. Климатологи строят сценарии: что произойдет, если станет на столько-то градусов теплее. И кое-что можно сказать вполне точно. Если в Центральной Азии станет теплее, это сильно скажется на горных ледниках. Это видно уже сейчас: ледники отступают, и при дальнейшем потеплении однажды исчезнут, как это происходит в Альпах.
Для юга Казахстана и соседних стран это важный момент, потому что ледники – огромный резервуар. Летом, когда дождей мало, они отдают воду и помогают обеспечивать регион водой. Если их не станет, придется думать, где еще хранить воду. Хотя из палеоклиматологии мы знаем, что в теплые эпохи некоторые регионы, например Северная Африка, становились влажнее. Возможно, и в Центральную Азию с потеплением придет больше осадков, но смоделировать это очень сложно.
Поэтому главное – быть готовыми. Это задача политики, общества и экономики вместе. Бизнесу, конечно, хочется продолжать по-старому и зарабатывать, и экономическая устойчивость важна. Но без стратегий адаптации это не сработает. Можно приспосабливать инфраструктуру, а можно пересматривать и собственное потребление. В конечном счете это вопрос культуры.
– В Алматы после сильного дождя улицы быстро превращаются в ручьи, а в горах есть угроза селей. Что растущий город делает с водой и как строить город, который лучше принимает воду?
Роберт Хебенштрайт: – Главная особенность Алматы в том, что город стоит на склоне. От Медеу до вокзала перепад высот, если не ошибаюсь, около тысячи метров. Когда идет дождь, вода просто стекает вниз – так происходит и в естественных условиях.
Алматы построен на так называемом конусе выноса – это отложения, которые горные реки выносят на предгорную равнину. Здесь это Большая и Малая Алматинки, Каскелен. Поэтому поверхность наклонная, и вода уже от природы плохо успевает впитываться. А ведь главное именно в этом – чтобы вода не стекала по поверхности, а уходила в почву или в какое-то хранилище.
С избытком воды во время ливней сталкиваются многие города мира, в том числе Берлин, хотя он почти плоский. Ключевое понятие здесь – запечатывание поверхности. Город покрыт асфальтом и бетоном, вода не может просочиться, собирается на поверхности и при сильном дожде несется куда-то, смывая все на своем пути.
Поэтому во многих городах сейчас развивают идею "города-губки" – sponge city. Это город, который впитывает воду во время дождя и отдает ее, когда сухо. Для этого поверхность нужно "распечатать". Например, отводить дождевую воду с крыш не на улицу, а в емкость или подземную цистерну. Делать парковки и площади не из сплошного асфальта, а из плитки с зазорами, через которые вода уходит в землю. Или придавать дороге небольшой уклон, чтобы вода стекала к краю и собиралась в дренаж. Суть одна – воду нужно собирать.
Я вижу, что сейчас в Алматы строят много новых тротуаров, красивых и гладких. Если уж строить новое, можно сразу оставлять небольшие щели, через которые вода будет уходить в почву. Это лишь одна небольшая идея.
Вторая важная мера – экономия воды. В жаркую погоду улицы поливают – это приятно, но для города, где воды не так много, это большая роскошь. Хотя водного баланса Алматы я не знаю, поэтому квалифицированно судить не могу. Принцип в том, чтобы, во-первых, воду экономить, а во-вторых, собирать. В Берлине, например, под большим парком построили огромную трубу на тысячи кубометров. Во время дождя вода стекает туда, а потом постепенно отводится и служит городу. Такие хранилища нужны многим городам с неравномерным водоснабжением, как Алматы. Хотя это, конечно, вопрос затрат и организации.
– Казахстан в защите от паводков и водоснабжении делает ставку на новые водохранилища. В Европе после больших наводнений часто возвращали рекам место – поймы, водно-болотные угодья. Что говорит в пользу водохранилищ, что в пользу простора для рек и что из этого подходит Казахстану?
Роберт Хебенштрайт: – Мне сложно ответить на этот вопрос, потому что Казахстан я знаю недостаточно хорошо. Страна очень большая и лежит в разных климатических зонах, поэтому стратегии адаптации в разных регионах наверняка должны быть разными.
Водохранилища относительно просто построить, чтобы запасать большие объемы воды для водоснабжения и для энергетики. Поэтому их строят по всему миру. Но, как вы говорите, у них есть и экологическая сторона: это большое вмешательство в водный баланс и в экосистемы, в жизнь растений и животных. Насколько поймы, как в Центральной Европе, применимы к ландшафтам Казахстана, сказать не могу – отдельные регионы я знаю недостаточно, чтобы судить квалифицированно. В целом водохранилище – всегда самый простой вариант и одновременно вмешательство в круговорот воды. А места для рек в Казахстане, конечно, очень много.