Озеро Каракуль.

Оз. Каракуль расположено на дне одноименной котловины в северо-восточной части Памира. Это самое высокогорное бессточное озеро в горах Средней Азии. Высота уреза озера составляет 3915 м над у. м., общая минерализация воды достигает 7.5 г/л (1984 г.). Озеро имеет преимущественно ледниково-снежный тип питания. В него впадают четыре крупные реки, стекающие с ледников горного обрамления. Площадь современного оледенения в бассейне озера достигает 385 км2, т. е. 9 % площади водосбора.

Среднее годовое количество осадков на ледниках составляет 800—1000 мм, а на поверхно сти озера — 70—108 мм (Кренке, 1973).
Современные ландшафты Каракульской котловины представляют собой холодные высокогорные пустыни с преобладанием в растительности разреженных терескеновых сообществ с участием нагорных ксерофитов, среди которых повсеместно встречается эндемик христолея памирская, широко распространены полынные группировки. В увлажненных речных поймах обнаружены луговые формации, представленные осоковыми и злаково-разнотравными ассоциациями. В составе спорово-пыльцевых спектров поверхностных проб (Шумова, 1973) заносная пыльца древесных растений составляет 1—13 %, а среди травянистых преобладают маревые — 9—72 %, осоковые (1— 39 %), полынь (5—39 %), эфедра (5-32 %), разнотравье (9— 61 %. Вблизи озера в зоне выклинивания грунтовых вод развиты засоленные участки с выцветами кристаллической соли, а также термокарстовые формы рельефа — бугры пучения и воронки.

Сведения о современной морфометрии оз.Каракуль и колебаниях его уровня были впервые обобщены Н. Л. Корженевским (1933), который отметил, что в 1880 г. площадь озера была 255.8 км2, а в 1928 г. — уже 364.2 км2. Скорость подъема уровня озера была оценена в 0.039 м/г. В течение последних 60 лет подъем уровня озера продолжается со средней скоростью 0.059 м/г, площадь его увеличилась более чем на 19 км2, а уровень поднялся почти на 3 м, при этом только с 1972 по 1988 г. — на 1.5 м (рис. 62). Это явление объясняется сильным возрастанием ледни кового стока в озеро и деградацией мерзлоты в озерной котловине в связи с увеличением средней летней температуры воздуха в высокогорье и значительным подъемом снеговой границы (Кренке, 1973; Севастья нов, 1986а; Котляков и др., 1991). Суммарный эффект подъема снеговой линии во второй половине текущего столетия вызывает особенно зна чительное увеличение площадей абляции на ледниках Центральной Азии, возрастание ледникового стока в летний период и подъем уровней высокогорных бессточных озер (Макаревич, 1985; Диких, 1982; Shi lafeng, Ren-Yawen, 1991).
Озеро Каракуль является водоемом преимущественно ледниково го питания, его водный баланс определяется величиной ледникового стока. Особым источником питания является интенсивное таяние погребенных льдов на берегах озера. Наиболее яркое проявление вытайвания погребенных льдов отмечается на юго-восточном побережье, где участок берега на протяжении нескольких километров подвергается интенсивной абразии. В образовавшемся обнажении под двухметровой толщей озерных и пролювиальных отложений залегает толща погребенных (инъекционных) льдов видимой мощностью 4— 6 м. Обнажение этого берега обследовано нами в 1983—1985 гг. и названо «Айсберг», поскольку в результате термоабразионного воз действия волн из этого обнажения обрушиваются массы льда, которые в виде айсбергов лежат и плавают у берега и быстро тают в хорошо прогреваемой воде.
Проблема происхождения и эволюции озера Каракуль остается спорной. Большинство авторов указывают на тектоническую природу озерной котловины. Одни видят причины возникновения озера в интенсивных вертикальных тектонических движениях Восточного Памира, проявившихся в середине плейстоцена-Голоцене и изменивших структуру климата и стока (Сидоров, 1979; Максимов, 1992). Другие считают котловину импактной структурой и рассматривают озеро как водоем, образовавшийся в начале плейстоцена в метеорит ном кратере, который позднее был препарирован ледниковой эрозией Туров и др., 1992). Третьи, на основании палеомагнитных и спорово-пыльцевых данных относят начало возникновения озерного режи ма в межгорной Каракульской котловине ко времени от 3 до 1 млн лет назад, когда климатические условия значительно отличались от современных (Пахомов, 1961; Никонов и др., 1979).
Необходимо отметить, что в раннем плейстоцене абсолютная вы сота Каракульской котловины, вероятно, была значительно ниже современной, в ее пределах были распространены горные сосново-березовые леса, сменившиеся в период раннеплейстоценового оледенения степями с преобладанием полынно-разнотравных группировок (Пахомов, 1961). К началу среднего плейстоцена — 0.5-0.3 млн лет назад (Никонов и др., 1979) в результате интенсивных вертикальных тектонических движений и относительного опускания дна котловины на 300—500 м завершилось ее морфологическое оформление.
Вопрос о продолжительности существования оз. Каракуль в лите ратуре дискутируется в связи с количеством и размерами древних оледенений этого района Памира. Исследованиями К. К. Маркова (1935) и Р. Д. Забирова (1955, 1958) было установлено, что в период максимального распространения оледенения Памира, по-видимому, в среднем плейстоцене Каракульская котловина могла захватываться ледниками полностью или частично. С наибольшей достоверностью следы среднеплейстоценового оледенения фиксируются в северной и восточной частях котловины, где они перекрываются озерными осадками. В южной части котловины озеро могло подпруживаться ледниками северного склона хр. Зорташкол.
Позднеплейстоценовое оледенение гор Средней Азии было меньшим, однако ледники выходили из горного обрамления котловины, приближаясь к современной береговой линии озера, о чем свидетельствуют морены Караарта и Кокчукурбаши.
Изменчивость состояния оледенения и ледникового стока в бассейне озера на протяжении плейстоцена и голоцена отражена в береговых формах рельефа и сериях террас на склонах Каракульской котловины, которые указывают на существование в прошлом эпох более высокого положения уровня озера, чем в настоящее время.
Обобщая наблюдения К. К. Маркова (1936), Н, Л. Корженевского (1926), Л. Ф. Сидорова (1979) и других исследователей можно выделить серию высоких террас: 280—290, 170—180, 80—90, 50-60 м, которые относятся к эпохам раннего среднего плейстоцена, и серию более молодых террас озера: 35—40, 25—30, 16—18, 10—12, 7—8, 4—5, 1-1.5 м. Высокие террасы преимущественно абразионные, нижние — аккумулятивные, сложены озерными и аллювиально-про лювиальными отложениями. Высота современного водораздела Каракульской котловины с бассейном р. Кокуйбель не превышает 35 м над уровнем оз. Каракуль, поэтому можно отметить, что проточный режим озера прекратился со времени понижения его уровня ниже террасы высотой 35—40 м.
Озерные отложения в теле 17-метровой террасы (Никонов и др., 1983), имеющие возраст старше 44 тыс. л. н. характеризуются меж ледниковыми спорово-пыльцевыми спектрами: содержание пыльцы древесных пород, хвойных и широколиственных 30—80 %. к более позднему времени — 32-23 тыс. и, вероятно, 17—16 тыс. л. н. — относится толща озерных осадков с внедрениями линз погребенного льда, которая содержит до 10 % пыльцы древесных пород (береза, Ольха, сосна, можжевельник, единично кедр, ель, дуб, вяз, лещина). Средняя часть этой толщи, по мнению А. А. Никонова, З. В. Алешинского и Г. М. Шумовой, может быть соотнесена с периодом по следнего оледенения котловины.
Более молодые, перекрывающие их, в основном безлeдные озер ные суглинки содержат лишь единичную пыльцу древесных. В них доминирует пыльца пустынно-степных элементов травянистой растительности.
Как показывают результаты литологических и спорово-пыльцевых анализов отложений, перекрывающих льдистые толщи осадков на юго-восточном берегу озера (обнажение «Айсберг»), в период от 16 до 12 тыс. л. н. природные условия в Каракульской котловине сменились в сторону наибольшей континентальности и аридности. Уровень озера в этих условиях, вероятно, понижался, оно теряло проточность, но озерный режим в котловине не прекращался (Сева стьянов и др., 1986б, 1992).
Образцы древней водной растительности, отобранной нами из ледяных прослоев, содержащих илистые озерные осадки с обильными Включениями водной растительности, по результатам радиоуглеродного датирования показали абсолютный возраст 16.7—17.5 тыс. л. н. Из основания озерных отложений, перекрывающих ледяной моно лит, с глубины 240 см от поверхности обнажения был отобран и датирован образец погребенной водной растительности, который по казал возраст этого материала 11 250+150 л. н. (ТА—1678).
Полученные датировки указывают на существование в позднем плейстоцене более обширного озера на месте нынешнего Каракуля, поскольку указанные образцы донных отложений с погребенной вод ной растительностью располагаются на 2.5-3 м выше современного уровня озера. Внедрение инъекционного льда в озерные отложения произошли, по-видимому, значительно позже, когда озерные осадки, перекрывающие в настоящее время описанное выше ледяное внедре Ние, вышли на поверхность и субaквальные условия их существования сменились субаэральными. Наиболее вероятный интервал времени, когда произошло понижение уровня озера ниже современного и обозначился перерыв в озерном осадконакоплении, 11—9 тыс. л. н. Это могло быть климатическим следствием значительного иссушения и похолодания на территории Памира, обусловленного с одной стороны тектоническими подъемами территории, а с другой — сдвигом к северу траектории циклонов, увлажнявших горы Средней Азии (Серебрянный и др., 1980; Агаханянц, 1980).
И. П. Герасимов (1964 г.) впервые обратил внимание на то, что именно сухой и холодный климат высокогорий Памира в позднем Плейстоцене-древнем голоцене обусловил незначительный ледниковый сток и слабую речную эрозию, что способствовало удивительной сохранности ледникового и водно-аккумулятивного рельефа. По-видимому, проточный режим оз. Каракуль прекратился на

Рис. 63. Спорово-пыльцевая диаграмма донных отложений оз. Каракуль (обн. «Айс
берг»). — ледяной монолит; 2 – рерные суглинки с включениями водных растений; 3 – песчанистър нь; 4 — Hлы саключениями раковин моллюсков; 3 — аллювиально-провиальные"
отюжения.
рубеже позднего плейстоцена-Голоцена. В условиях аномально высоких значений испарения с водной поверхности озера и с ледников бассейна в олоцене озеро имело преимущественно отрицательный водный баланс. Многовековые и вековые колебания уровня озера происходили на фоне нисходящей тенденции развития общей увлажненности, обусловленной интенсивными подъемами территории и аридизацией климата.
Спорово-пыльцевая диаграмма, выполненная Г. Н. Бердовской. показывает (рис. 63), что в основании обнажения льдистых озерных суглинков, лежащих на ледяном монолите, отмечаются лишь единичная пыльца и споры как древесных, так и травянистых растений.
Палинозона 1 выделена в интервале от 200 до 250 см от поверхности обнажения и характеризуется обедненным составом пыльцы и спор, большинство из которых, по-видимому, является заносными. Данный интервал, судя по имеющимся датировкам и серовато-голубоватому цвету высокольдистых озерных суглинков, относится ко времени максимального похолодания и иссушения Каракульской котловины, на что указывает также присутствие значительного количества пыльцы маревых, эфедры и полыни, а также спор зеленых мхов.
Палинозона II выделена в интервале осадков 150—50 см от поверхности, представлена песчанистыми илами, включающими единичную пыльцу ели, кедра, сосны, березы. В составе травяно-кустарнич ковой группы растений преобладает пыльца маревых (до 28 %), полыней (60—45 %), относительно небольшое количество пыльцы злаков (от 9—3 % в нижней части палинозоны до 14—12 % в верхней части). Отмечается сокращение доли пыльцы эфедры (до 11 % и менее). Эта палинозона характеризует отрезок времени от древнего до среднего голоцена, когда на фоне послеледникового потепления и увлажнения Восточного Памира значительно повышалась верхняя граница леса, а в долинах рек высоко в горы проникали тугайные заросли березы, облепихи со значительным участием разнотравья.
Палинозона III в интервале от 50 см до поверхности обнажения характеризует состав пыльцы и спор в пролювиальных отложениях, перекрывающих озерные осадки. В спорово-пыльцевых спектрах этих субаэральных осадков отмечено значительное количество пыльцы маревых (до 30 %), полиней (до 40 %), участие разнотравья и увеличение доли эфедры (до 8—10 %), злаков. Повсеместно присутствует единичная пыльца древесных и кустарниковых растений. Спектры этой палинозоны указывают на тенденцию к увеличению засушливости климата в Каракульской котловине с конца среднего Голоцена.
в нижней части отложений, лежащих на ледяном образовании в пределах I палинозоны, вероятен перерыв в осадконакоплении, что вполне может быть объяснено позднеплейстоценовым похолоданием, развитием оледенения в бассейне озера, сокращением стока и глубокой регрессии озера. Вполне вероятно значительное уменьшение водной массы, промерзание мелководных частей водоема до дна и даже превращение Каракульской котловины в ледоем. В настоящее время морены Караарта в северо-восточной части озерной котловины лежат на уровне озера, а наиболее древние из них, вероятно, размыты озерными водами в результате раннеголоценовой трансгрессии, которая уже не достигала порога стока на юго-запад вр. Кокуйбельсу.
Верхняя часть обнажения, в пределах 50 см, значительно отличается по составу и строению от лежащих ниже типичных озерных суглинков. Здесь отмечены косослоистые плохосортированные озер но-аллювиальные (дельтовые) осадки с включениями раковин мол люсков, которые перекрываются с поверхности размытым слоем (10—15 см) пролювиальных отложений. Отложения III палинозоны соответствуют периоду смены субaквальных условий осадконакопления субаэральными, связанными с регрессией озера в позднем голо цене в результате аридизации природных условий.
3. В. Алешинской и др. (1985) в южной части Каракульской котловины, вблизи устья p. Mузкол, впадающей в озеро, исследован разрез «Южный» мощностью 6 м. Озерно-аллювиальные и озерные осадки насыщены остатками погребенной водной растительности, возраст которой по 14C был 8700—12 000 л. н. Скорость осадконакопления по этим датировкам равна 0.3 мм/год, а верх разреза, сложен. ного озерными суглинками, имеет возраст примерно 3500 лет. Ниж. Ние слои обнажения могут иметь возраст 17—20 тыс. лет, поскольку скорость накопления грубых отложений должна быть выше средней расчетной скорости озерного осадконакопления. Показательно так. же, что осадки, имеющие возраст ~16—17 тыс. л. н. и древнее, со держат большое количество инъекционного льда, вероятно, одновозрастного с обнажением «Айсберг», поскольку основание этого «Южного» обнажения находится примерно на уровне 3915 м, т. е. почти соответствует современному урезу озера. Однородные озерные суг линки с остатками водной растительности в средней и верхней частях разреза интерпретируются З. В. Алешинской и коллегами (1985) как отражение стабильного высокого стояния уровня озера примерно 9— 4 тыс. л. н., после чего началась регрессия, в результате которой русло р. Музкол врезалось в эти озерные осадки.
Спорово-пыльцевая диаграмма обнажения «Южное» показывает не большое участие в спектрах пыльцы древесных растений (5—15 %), главным образом сосны, березы, ольхи, что может указывать на их близ кое к озеру произрастание в отдельных благоприятных местообитаниях Памиро-Алая и Дарваза, откуда эта пыльца могла быть занесена. Пыльца широколиственных и хвойных пород, возможно. могла быть переотложена из осадков предшествующего межледниковья (Никонов и др., 1979). Наибольшее число компонентов дендрофлоры отмечено в отложениях, датируемых около 17 тыс. л. н. (Севастьянов и др., 1992).
Как следует из спорово-пыльцевой диаграммы (Алешинская и др., 1985), в нижней части разреза, на глубине от 1 до 5 м в составе пыльцы травянисто-кустарничковой растительности преобладает пыльца полыни и разнотравья. Выше, до глубины 3 м от поверхности, возрастает содержание пыльцы маревых и крестоцветных. В верхней части разреза преобладающей становится пыльца сложноцветных и разнотравья, в том числе гигрофитов (рогоз, pдeст, уруть и др.).
Таким образом, нижняя часть толщи осадков накапливалась в период 20—16 тыс. л. н. в условиях преобладания в бассейне озера пустынь и степей с марево-полынными и разнотравными группировками. Вблизи озера и по долинам рек могли произрастать береза, Ольха, ива, барбарис и можжевельник.
В целом растительность котловины, по-видимому, была более мезофильной, чем в настоящее время.
Средняя часть осадочной толщи, которая накапливалась в интервале времени от 16 до 9 тыс. л. н., характеризуется ксерофитизацией растительности. Сокращаются разнотравные и полынные группировки при одновременном расширении маревых, таких как терескено сведовые ассоциации на сухих солончаковых почвах, которые распространены в прибрежной зоне оз. Каракуль и в настоящее время (Агаханянц, 1963; Шумова, 1973). Характер растительности и климатические условия были близки к современным, пустынным.
Верхняя часть разреза накапливалась в период от 9 до 3 тыс. л. н. при существенном сокращении маревых ассоциаций и разрастании разнотравных альпийских сообществ, что соответствует некоторому увеличению увлажненности бассейна озера. В составе спорово-пыль цевых спектров отмечено разнообразие состава водных растений, таких как рогоз, pдeст, ежегоовник, уруть, что указывает на относительно мелководные условия накопления осадков и пресноводность озера.
Уменьшение ксерофитных группировок в составе растительности в интервале времени от 9.5 до 7 тыс. л. н. наблюдается и в спорово Пыльцевой диаграмме, характеризующей разрез «Ошхона» к северу от Каракульской котловины в долине р. Уйсу, на высоте 4100 м (Пахомов и др., 1977), а также в ряде других разрезов одновозрастных отложений Северного и Восточного Памира.
Сокращение количества маревых и господство разнотравных ассоциаций в Каракульской котловине в интервале от 9 до 4 тыс.л. н. можно рассматривать как свидетельство заметного увлажнения климата Северного Памира в этот период (Алешинская и др., 1985).
Палеогеографический парадокс Памира, его палеогляциологические, палеоботанические и палеолимнологические особенности труд но объяснить без учета колоссальных воздыманий этой горной страны с середины плейстоцена до настоящего времени. По мнению различ ных исследований, вертикальные неотектонические движения Восточного Памира оцениваются от 500 до 800 м со времени среднеплейстоценового оледенения (Величко, Лебедева, 1974; Никонов и др., 1979) или даже от 500 до 1000 м за голоцен (Ранов, Сидоров, 1965; Сидоров, 1979; Максимов, 1972, 1992, и др.). Смена растительности Каракульской котловины от хвойно-широколиственных лесов до со временных группировок холодных высокогорных пустынь за послед ние 40 тыс. лет, отмеченная на основе спорово-пыльцевых анализов озерных отложений, а также расположение на высоте 4100 м у южных склонов Заалайского хребта известной открытой стоянки «Оці хона» с культурными слоями, жилищами и очагами, сохранившими угли из березы, арчи и терескена (абс. возр. 9530+130 л. н.), свидетельствует о былом существовании тугайных зарослей по долине р. Уйсу, т. е. условиях климата более благоприятных, чем в настоящее время на этих высотах. Аномально малые для голоцена депрессии снеговой границы и концов ледников в горах Восточного Памира, по сравнению с другими районами гор Средней Азии, дали основание Е. В. Максимову (1992) оценить подъем горного обрамления Каракульской котловины в 700—760 м за 9—10 тыс. лет. При этом относительное проседание дна котловины составило 300-500 м.
Новейшие дифференцированные блоковые вертикальные движения Памира в плейстоцене и голоцене были причиной быстрых изменений климата. Резкая аридизация климата и сокращение ледникового стока привели к прекращению проточного режима озера в конце плейстоцена и обособлению Каракульской котловины.
в целом можно отметить, что озерный режим в Каракульской котловине, по-видимому, не прекращался в течение последних
5 тыс. лет, поскольку для этого отрезка истории озера имеются озерные осадки, насыщенные остатками водной растительности. Исключение составляет период максимального похолодания в позднем

Таблица 14 Реконструкция водного баланса оз. Каракуль (по И. М. Лебедевой,
1982)

Сток в озеро, мм Сток в озеро, км Испарение, мм Испарение, км2 Осадки, мм Осадки, км2 Площадь озера, км2 Абсолютная отметка уреза, м Средний летний расход воды, стекавшей из озе ра, м/с

плейстоцене, между 16 и 12 тыс. л. н., когда озеро значительно сокращало площадь, о чем свидетельствует перерыв в озерном осадко накоплении на юго-востоке котловины.
Реконструкция вещественного баланса ледников Памира (Лебедева, 1982) позволила оценить водный баланс оз. Каракуль в эпоху максимума среднеплейстоценового, позднеплейстоценового и современного оледенения (табл. 14).
Установлено, что климатические условия Восточного Памира в среднем плейстоцене отличались значительной увлажненностью. В котловине оз. Каракуль годовое количество осадков более чем вдвое превышало современную величину, а ледниковый сток в озеро должен был быть в 10—15 раз больше, чем в настоящее время. Поэтому сток из озера в бассейн Бартанга из Каракульской котловины, не смотря на значительное испарение с поверхности озера, был сравним с современным средним годовым расходом воды р. Бартанг при его впадении в Пяндж. В позднем плейстоцене сложился холодный аридный климат.
Колебания уровня озера в позднем плейстоцене и голоцене про исходили в бессточной котловине. В условиях аномально высоких значений испарения с поверхности ледников бассейна и с поверхности озера в озерной котловине установился преимущественно отрицательный водный баланс.
Согласно палинологическим данным различных авторов (Пахомов и др., 1961, 1977; Никонов и др., 1979; Алешинская и др., 1985; Севастьянов и др., 1986), эпоха от 16 до 9 тыс. л. н. в бассейне оз. Каракуль характеризовалась растительностью наиболее ксерофильного облика. На первом этапе этого периода озеро имело регрессивный режим, акватория его значительно сокращалась. Уровень озера понижался, возможно, до высоты современной 7—8-метровой террасы или ниже, что способствовало сильному промерзанию мелководных участков и формированию мерзлотных форм рельефа в прибрежных районах. Этому периоду соответствуют перерывы в осадконакоплении озерных толщ в районах исследованных разрезов отложений на юго-восточном и южном берегах озера. Максимальное распространение ледников, вероятно, происходило между 16 и 12 тыс. л. н.
Ранний-средний олоцен (от 9 до 4 тыс. л. н.) характеризовался новой незначительной трансгрессией, не достигавшей порога стока из озера. В растительности котловины этот период отмечен увеличением количества мезофитов, разрастанием альпийских сообществ при сокращении доли ксерофитов, возрастании количества прибрежно-водных растений, что соответствует увеличению площади мелководий и ингрессионных заливов, а также более благоприятному прогреву вод и увеличению продуктивности озерной экосистемы.
Наконец, вторая половина голоцена или поздний голоцен может быть охарактеризован как период преимущественной аридизации климата и регрессионного развития озера. Есть основания полагать, что уровень озера понижался ниже современного, обнажая толщи озерных отложений с линзами древних инъекционных льдов. Мине рализация озерных вод могла превышать современную в период максимальной регрессии.
Наблюдаемая в настоящее время трансгрессия озера продолжается в течение последних 100-150 лет и вызвана интенсивным таянием ледников в бассейне озера, что соответствует фазе многовековой изменчивости общей увлажненности по А. В. Шнитникову (1957, 1985).