Уральский следопыт, 1982-01

СКОЛЬКО ЗЕМЛИ НА ЗЕМЛЕ?

Юрий ЛИПАТНИКОВ

Фото М. Корякина

Двадцать лет назад на биологическом факультете Уральского университета была создана первая в стране лаборатория промышленной ботаники, исследования которой преимущественно посвящены изучению воздействия промышленности Урала, Сибири, Казахстана на природу. Только за последние годы уральские биологи вели работы на двух десятках месторождений полезных ископаемых.

Естественно, что сначала уральские ботаники действовали на Урале. К примеру, они искали пути возврата земель, занятых угольными отвалами. Или решали такую проблему: как поскорее приживить деревья к отвалам старых железорудных месторождений Урала – Высокогорского, Гороблагодатского, Богословского, где горняки работают уже более двухсот лет.

Сибирь… Стремительное освоение ее природных богатств. И уральские ученые сделали немало, чтобы то или иное крупное вторжение в сибирскую природу было более щадящим. Например, они выявили то, как происходит трудное самозарастание в районе Приобья песков, загрязненных нефтью. Уральцы предложили способ ускоренного оживления этих земель…

Результативно действуют свердловские ученые и в Казахстане, где развернута поистине гигантская добыча ценных веществ. И о деятельности уральцев в Казахстане – наш главный рассказ.

Площадь суши на планете Земля вычислена с высокой точностью. Не об этом речь. Наш разговор о том, что пригодные для полеводства земли не увеличиваются, а повсюду их становится все меньше и меньше. Ученых это тревожит уже давно, хозяйственников начинает беспокоить… Они спрашивают: неужели время сурового режима экономии земли и бдительного контроля за поведением горнодобывающей и всякой иной промышленности в земных просторах уже пришло? Пришло… Сейчас на каждого жителя планеты осталось меньше гектара плодородной земли. Если считать и резервные площади. Например, ждущие мелиорации. Не правда ли, не такой уж большой, выходит, у каждого из нас земельный надел? А в Грузии, скажем, доля пашни на человека – всего лишь пятая часть гектара. Конечно, у казахстанца среднестатистическое землевладение внушительнее. Средняя же площадь пашни на жителя СССР, установлено, уменьшилась (хотя и освоена целина!) и составляет теперь 0,87 га. К концу века эта площадь еще сожмется.

Надо землю беречь и экономить! Много ли ее безвозвратно тратят, например, горняки? Ежегодно в отвалы летят миллиарды кубометров почвы и пород. Карьеры проектируются уже глубиной до полукилометра. Промышленность, добывающая ценные ископаемые, губит бесценный почвенный покров, и образуется нечто ранее невиданное (и лучше бы это не видеть никогда!), самые что ни на есть пустынные пустыни. Их называют техногенными ландшафтами. Кто оживит эти бесплодные места? Ботаники…

В Казахстане эти проблемы решают ученые Алма-Аты, Целинограде и других городов. Алмаатинцы» например, исследуют взаимовлияние города и живой природы. Это совсем новое научное направление – городская экология. Цейи-ноградцы изучают воздействие горнодобывающих предприятий на окружающую среду. Наш рассказ о том, как уже более десяти -лет ведут такую же научную работу в Казахстане ботаники с Урала, из Свердловска, Они помогают смягчить вторжение могучей техники в природу.

Нe вдруг возник этот научный интерес у исследователей Уральского университета: промышленная ботаника. Одним из энтузиастов восстановления нарушенных промышленных земель был покойный теперь профессор, доктор биологических наук В. В. Тарчевский, он ~и основал кафедру биогеоценологии и охраны природы. Была организована также хозрасчетная лаборатория промышленной ботаники, которой руководит теперь кандидат биологических наук Т. С. Чибрик. Повторю: уральцы первыми в стране начали это благородное дело – спасение земель, на которые ступила железная пята промышленности. Еще недавно мало кто оглядывался на свои следы. Директора крупных предприятий отмахивались от докучливых исследователей. В Уральском университете начали также читать курс охраны природы. Утверждался активный подход во взглядах на природу: важно заповедание тех или иных уголков земли, еще важнее – рациональное природопользование. Да, надо охранять редких животных в заповедниках. Еще насущнее задача – разработка экологической технологии, то есть щадящей природу, безотходной. Сохраним здоровье природы вокруг предприятий – будут и животные. Вот золоотвалы… Лишаи на теле земли. Как озеленить эту зону золы? В промышленных пустынях около уральских ТЭЦ обретали первый опыт университетские ботаники из Свердловска. Их по чести называют первопроходцами лунных ландшафтов на Земле.

Опытные исследователи стали сотрудничать десять лет назад с коллективом Соколовско-Сарбайского горно-обогатительного комбината, который находится в Кустанайской области.

Молчальники становятся безудержно говорливыми, а говоруны смолкают, когда они выходят на кромку самого мощного в мире железорудного карьера Соколовско-Сарбайского ГОКа… Размеры разреза земной коры таковы: глубина – более 300 метров, длина – 6, а ширина – 5 километров. Первая руда здесь добыта в 1957 году. Здесь берут в год примерно 17 миллионов тонн минерального вещества. Чтобы получить 850 миллионов тонн руды, планируется переместить полтора миллиарда кубометров вскрышных, верхних пород. Надо сказать, что тут, прежде чем доберутся до руды, ломают земную корку толщиной 110 метров. Вот в какого упорного и чудовищно сильного крота превратилась нынешняя техника. Отвалы здесь занимают уже три тысячи гектаров. И уж если посыпались цифры (а как без них вести деловой разговор!), то надо добавить: в перспективе добычу железных руд в нашей стране инженеры и не мыслят иначе, а только такой – открытым способом. И такая добыча составит 85 процентов. А площадь земель, нарушенных горными работами в стране, достигла 2 млн. га. В законе об охране недр и об улучшении использования полезных ископаемых сказано реалистично о том, как мы ныне берем подземные сокровища: «Вторжение в недра может оказывать общее, иногда весьма ощутимое воздействие на природу. В ряде случаев выводятся из пользования сельскохозяйственные угодья, причиняется вред лесам, меняются гидрологические режимы районов, рельеф местности и движение воздушных потоков, загрязняются отходами производства поверхность земли, воздушный и водный бассейны».

Все это можно видеть в Соко-ловско-Сарбайском районе, крупнейшем горнопромышленном районе не только Казахстана, но и страны.

Отношения ученых и горняков не были и в ближайшее время не будут райскими. Десять лет назад ни закон, ни мораль не были столь требовательны к главным добытчикам нашей технической цивилизации – к добытчикам железа. Им говорили: главное – руда, а уж «зализывать» раны земные будем потом. Теперь дело переменилось, впрочем не переменилось по какому-то волшебству, а его люди переменили. В те годы директор ГОКа проявил дальновидность. Он видел не только свои трудности, но и противоречивость поведения и самих ученых. Он понимал, что перед ним – вузовские исследователи. А им начальство всегда говорит: не забывайте, что вы должны прежде всего добывать новые фундаментальные знания, на их фундаменте строить теории и обогащать этими теориями учебный процесс. Заключайте с предприятиями хоздоговора. Промышленную ботанику надо делать на отвалах промышленности! И преподаватели начинают часто ездить в командировки, увлекаясь исследовательской работой. Тут им снова говорят: да вы у нас ли работаете? Мы вас редко видим! Вот и думай все время исследователь из вуза: бойся засидеться на кафедре, но более того бойся заездиться по командировкам…

Словам, у предприятия свои противоречия, а у исследователей свои. Вялые люди в такой обстановке опускают руки. Волевые работают. Ботаники с Урала сначала изучили отвалы Соколовско-Сарбайско-го ГОКа. Каковы же они химически, пригодны ли хоть в малой степени для жизни? Выяснилось, что часть пород ядовита. Их надо отделять и поглубже хоронить. Это так называемые фитотоксичные породы. Ныне узаконена селективная отсыпка отвалов, и ядовитые породы не могут быть перемешаны с биологически активными слоями. При селективной вскрыше снимают почвенный слой и кладут его отдельно, потом достают подпочвенный слой и тоже складируют отдельно, слой, что еще ниже, тоже отдельно и, наконец, самые нижние, злые породы, ядовитые тем более, изолируют наверху, в отвалах. Зачем вся эта морока? Чтобы сложить потом породу в отработанный карьер в обратном порядке и чтобы на самом верху обязательно оказался плодородный слой. На Соколовско-Сарбайском ГОКе пришлось работать на безжизненных отвалах с перепутанными породами, где селились разве что микроскопические водоросли. Что тут можно было порекомендовать? Известковать отвалы или промывать их. Но вода в степном крае – ценность, да и вредные вещества разнесутся на большой территории. Несколько лет ушло на то, чтобы подобрать растения к этим отвалам. Ботаники озеленили также и борта громадного карьера. Теперь общая площадь озеленения – 28 гектаров. Польза от трав, кустарников, деревьев? Это закрепление склонов, да и воздух в карьере становится чище. Сейчас многие конструируют мощные вентиляторы для карьеров, собирая эти установки из частей списанных вертолетов. Однако это традиционный путь чт все решать только с помощью техники. Очистить же воздух можно и биологическим путем, с помощью растительности. Только, увы, это кажется людям техники малоэффективным способом. Инженеры его избегают. Их можно понять: инженерам инженерово. Все становится на свои места, когда горнодобывающие предприятия создают специализированные подразделения озеленителей – участок или даже цех рекультивации.

На Соколовско-Сарбайском ГОКе чаще всех бывает ботаник Эльвира Терехова. Вот каким было ее лето прошлого года. На двух участках был нанесен чернозем. В Тарановском совхозе закуплен посадочный материал «- тысяча кустов. На западном борту посеян житняк, чтобы этот борт не пылил на ветру, а пылит он часто, ибо ветер в этих краях не гость, а хозяин. Почву для подсыпки брали родную, ту, что когда-то горняки сняли и ссыпали на хранение. Примечательные были сценки: женщины ходили по склону и, как в глубокую старину, руками разбрасывали семена трав. Да, все надо начинать с нуля: сначала сотворить почву, потом взлелеять травы, а когда отшумят и пройдут эти травы, надо поднимать кустарники. Примечательно: вот мужчины, добывая руду, изрядно поразбросали земные недра, а женщины идут за мужчинами и дают этой бесплодной земле жизнь, учат ее рожать,… А климат здесь не такой, чтобы можно было без-‹мятежно ждать, когда земля сама зарастет. Нет, кварцевые пески и сотни лет будут без жизни, не укрой их черноземом. Уральские ботаники за многие годы на ГОКе подобрали в опытах тридцать наиболее стойких видов растений – это люцерна, донник белый и желтый, костер безостый, клевер луговой. Это авангард растений, способных тут жить сообществом. Иной экскаваторщик или водитель грузовика может и не заметить, как люди приживляли к этой земле травы и кустарники, а полагает, что все это явилось само собой. Не беда. Уж сами-то растения он не может не заметить, они притягивают глаза, радуют. Вернуть земле былую красу – это тоже задача рекультивации. Здесь уже есть и жимолость, и шиповник, и вяз, и лох, и акация. Восстановленные земли – это не только экономика, это и восстановление, говоря высоким штилем, эстетического могущества того или иного уголка родины, а без созерцания земной красоты вянет и скудеет душа человека.

Из недр Земли извлекается ежегодно 100 миллиардов тонн руд, горючих ископаемых и стройматериалов. Это что же получается – по 25 тонн минерального вещества на каждого жителя планеты? А к концу века эта цифра не то удвоится, не то утроится. И, значит, для ежегодных нужд землянина уже надо будет выломить такую глыбу, что ее можно перевезти только на нескольких самосвалах. Не зря человек называет себя землянином, а не водянином. Вода умеет относительно быстро самоочищаться, земля – ранимее. Академик Королев сказал однажды: «Человечество порой напоминает собой субъекта, который, чтобы натопить печь и обогреться, ломает стены собственного дома вместо того, чтобы съездить в лес и нарубить дров». Конечно, в будущем люди станут добывать полезные ископаемые на разных больших и малых небесных телах, оставив, наконец-то, в покое матушку-Землю. Сначала это будет дорогое дело, а потом все нормализуется с точки зрения финансовой. Пока же существуют плохие творения человеческих рук – антропогенные пустыни. У них есть и конкретные наименования – золоотвалы, хвостохранилища, шламовые и эфельные поля…

Еще одно место в Казахстане. где работают уральские ботаники, – Аятское месторождение бокситов.

И здесь некогда перемешали породы, вывозя их из карьера. И здесь засушливая степь с ветрами. Край ксерофильных растений – ковыля, полыни, типчака, мятлика. Однообразно, что говорить, убрана земля, однако надежно. Жар и ветры воспитали тут спартанцев зеленого мира. Рядом с бокситовым карьером раскинулись совхозные земли. Горняки знают, что эти кормящие земли оберегает закон и без острой нужды их трогать не позволят. Тут сеют, к примеру, сорго, просо, могар, твердую пшеницу. Словом, набор культурных растений с годами утвердился, и зависит он также и от того, какой состав микроэлементов в почве.

Так как ботаников интересует не только озеленение отвалов и карьеров, но и создание теории этого нового дела, без проникновения и в эти интересы ботаников нам не обойтись.

Идея химической зависимости всего живого от неживого принадлежит великому испытателю природы и мыслителю В. И. Вернадскому. Деревья, кустарники, травы – невольные геологи. Они показывают, скажем, на присутствие золота или менее ценных веществ там, под корнями растений. Микроскопические следы полезных минералов можно обнаружить в сосновых шишках или в травинках. Человек есть то, что он ест, говорит афоризм. Это больше подходит к растениям. Ведь минералы проникают и в листья, и даже в кору, и их можно обнаружить там с помощью чувствительных приборов. А если растения посеяли там, где химическая обстановка тяжелая? На отвалах, к примеру. Как будут себя чувствовать рукотворные травы? Тонкий знаток агрохимии Прянишников писал: «Зная потребности растения и свойства среды, мы должны найти приемы для воздействия на эту среду, а иногда на само растение, чтобы согласовать свойства среды с потребностями растения». Какой же путь реальнее, продуктивнее: генетически подновить растения, приспособив их к промышленным пустыням, или просто дать этим пустыням плодородный слой? Первый путь возможен. Второй путь по закону обязателен.

Теперь ботаники на бокситовых рудниках не только приживляют растения к отвалам, проникая в тайны химического взаимодействия растений и среды. Ботаники участвуют в проектировании новых горнодобывающих предприятий. Ведь если бы металл мы столь причудливым образом не разбрасывали повсюду, то его не надо было вообще собирать с таким трудом. Если бы горняки при складировании не перемешивали слои, не надо было бы с такими муками, тратя немалые деньги и употребляя знания фундаментальной науки, заниматься растениеводством на промышленных землях. Вспоми-наются в таких разговорах слова советского академика-эколога

С. С. Шварца, кстати, который первые свои научные работы делал в Средней Азии и в Казахстане: «Природу мы губим не потому, что много у нее берем, а потому, что не умеем брать природные богатства культурно».

Какой должна быть та земля, где закончены горные работы? Экологическая система не должна быть упрощена до сочетания двух-трех видов трав с двумя-тремя видами кустарников да с одним видом птиц. Экосистема должна быть сложной. Иначе – деградация.

Ботаники увидели, что на отвалах бокситовых рудников некоторые породы содержат медь, марганец, молибден, кобальт и цинк. От избытка этих микроэлементов растения страдают, болеют. Если их скосить, мы получим нездоровую пищу для скота. Поэтому ботаники не могут моментально ответить на все вопросы, а надо на этой почве не один год повыращивать растения, понаблюдать. Много ли меди или кобальта накапливают растения? Вот они незримые последствия технического вторжения в недра земли. Что, казалось бы, плохого – раскопали, взяли, что нужно, и опять все заровняли. Ан иет1 Химическая обстановка изменена не в пользу растений, И живая природа на этом месте уже никогда не будет такой же, какой была до прихода горняков.

Иа бокситовых рудниках ученые встретились и с такой проблемой. Она, скорее, хозяйственная. Вот рудник накопил кучи плодородной земли. А где-то рядом, в совхозе, она крайне нужна, чтобы улучшить поля. Если горняки поделятся землей, будет вроде бы правильно с государственной точки зрения. Но когда понадобится закрывать карьер, тогда где брать землицу? А нигде. Карьер превратить в водоем? А, может, карьер просто засыпать пустой породой и не проводить никакой обременительной, кропотливой биологической рекультивации? Ведь нужна же площадь для строительства. Вон в одном городе на угольных отвалах устроили распрекрасный аэродром. Так находчивые люди сэкономили кусок плодородной земли, ведь все равно куда-то аэродром пришлось бы впихивать.

Третий адрес: город Хромтау Актюбинском области. В районе этого города добывается открытым способом (есть и шахта) руда, содержащая хром, без коего нельзя получить некоторые марки стали. Научное обследование отвалов на Донском ГОКе проводила свердловчанка Симона Левит, старший научный сотрудник лаборатории промышленной ботаники Уральского университета. И тут, в Актюбинской области, климат – тоже не подарок. Земля здесь в цене: нужны пастбища для овец, и хлеб в этих краях сеют. Выяснилось: отвалы состоят в основном из засоленных пород. То есть сами они не зарастут. К тому же эта промышленная пустыня – каменная. Самая трудная для рекультивации. Все же, если засыпать камни, то можно сеять солеросы – растения, которые не то чтобы любят засоление, а терпят его. Под отвалами все-таки 700 гектаров. Площадь немалая. Чтобы ускорить приход сюда растений, нужен полив. А дружина трав тут может встать такая – донник белый, лисохвост, ячмень солончаковый, волоснец, пырей и другие. Институт горного дела (Свердловск) изучил на карьерах Донского ГОКа все этапы рекультивации нарушенных земель – технологию складирования пород и т. п. Университетские ботаники в этой проектной работе взяли на себя биологическую рекультивацию. Месторождение хромитовых руд еще долго будет эксплуатироваться, поэтому отрадно видеть, что добыча руд теперь непреложно включает заботу о сохранении земли. Кто-то сказал, что пустыни – это сон природы. Добавлю: искусственные пустыни – дурной сон природы. И такие сны навевать природе – неблагодарность по отношению к ней…

И оттого, что площадь нивы год от года сокращается, и оттого, что иной стала культура хозяйствования, мы не можем ждать, когда жизнь сама придет в песчаные или каменные пустыни искусственного происхождения. Вот почему лишь в последние годы уральские ботаники провели исследования на 18 железорудных, угольных и других месторождениях Урала, Сибири, Казахстана. Ученые так формулируют главный принцип промышленной ботаники: «Рекультивация – это плановое и ускоренное формирование на площадях, испытавших воздействие техногенеза, оптимальных культурных ландшафтов с высокой продуктивностью, имеющих социальную и хозяйственную ценность». Эта наступательная формулировка начинена четкой программой действий. Это не констатация гибели уголков природы, еще недавно сверкавших красотой и чаровавших кипением разноликой жизни. И это не кабинетная сентенция, а действенное определение задачи промышленной ботаники. И сами ботаники-рекультиваторы, по крайней мере уральские, которых я наблюдал, энергичны, от их традиционного шутливого приветствия «Рекультпривет!» веет верой в то, что нарушенную землю можно оживить. Как говорит пословица, глаза боятся, а руки делают. Действительно, зловещего красного шламового поля глаза боятся, это зрелище скорее марсианское, чем земное. А руки работают и созидают в таких невеселых местах пашню, сад, пастбище, лес.