Глава 3. Условия обитания рыб в устьевой области Енисея

3.1. Гидрология и гидрохимия

Енисей − крупнейшая река Северной Азии протяженностью 3487 км от места слияния Большого Енисея и Малого Енисея. От истока реки и до впадения в нее р. Абакан выделяют верхний участок Енисея длиной 600 км. Участок среднего Енисея, длиной 750 км, заключен между устьями pек Абакан и Подкаменная Тунгуска, участок нижнего Енисея, длиной 2000 км, − от устья Подкаменной Тунгуски до устья.

По величине годового стока (за период 1980−2005 гг. средний многолетний расход воды р. Енисей у г. Игарки составил 608 км3/год) Енисей занимает первое место среди рек России, а по площади водосборного бассейна (2580 тыс. км²) − второе место среди рек России (после Оби) и 7е место среди рек мира. Распределение жидкого стока по сезонам неравномерное: на летний период (июньиюль) приходится до 56 % годового стока, на осень (сентябрьноябрь) − около 26 %. Самый многоводный месяц − июнь (34,3 %). Сток взвешенного материала (твердый сток) с водами Енисея в Карское море составлял 13,2 млн/т в год до 1960 г., и 4,7 млн/т в год − после зарегулирования в 1960 г. реки плотиной Красноярской ГЭС [Иванов, Осипова, 1974; Никаноров, Брызгало, 2010].
Устьевая область Енисея является одной из самых протяженных в Евразии. Она, так же как и устьевая область Оби, относится к эстуарнодельтовому типу и состоит из устьевого участка реки длиной 869 км и устьевого взморья − Енисейского залива и прилегающей части Карского моря. Устьевой участок подразделяется на придельтовый длиной 673 км и дельту (рис. 13).

Южная граница устьевой области располагается в районе впадения в Енисей р. Нижней Тунгуски, куда в летний и зимний меженные периоды распространяются нагонные колебания уровня. В качестве нижней границы устьевого участка принят морской край дельты Енисея, примерно по 710 с. ш. (121 км от мыса Сопочная Карга). К северу от морского края дельты вплоть до мыса Шайтанского в Енисейском заливе расположен баровый район устьевого взморья (губа) [Алабян и др., 1991; Никаноров и др., 2011].

Рис. 13. Устьевая область Енисея: придельтовый участок и дельта
Условия обитания гидробионтов, включая рыб, в устьевой области Енисея весьма неоднородны и сложны. Основным источником питания р. Енисей (включая его нижний участок) являются талые снеговые и дождевые воды. Грунтовые воды в питании реки имеют второстепенное значение. Водный режим р. Енисей характеризуется высоким и продолжительным весеннелетним половодьем, устойчивой осенней и низкой зимней меженью. На нижнем участке реки (у г. Игарка) половодье начинается в начале мая, достигает пика в начале июня (в среднем 4 июня) и оканчивается в конце июля. Максимальные расходы воды весеннелетнего половодья отмечаются с конца мая до середины июня при ледоходе или в первые дни после очищения реки ото льда [Никаноров, Брызгало, 2010].
Устьевой участок Енисея характеризуется очень малыми средними уклонами водной поверхности, особенно ниже г. Дудинки, где они в межень обычно составляют 0,001 ‰ и меньше. Выше по реке уклоны возрастают до 0,003 ‰, а между селами Курейка и Селиваниха − до 0,01–0,02 ‰. Малые уклоны на всем устьевом участке Енисея способствуют тому, что сгоннонагонные колебания проникают из Енисейского залива на большое расстояние вверх по реке [Иванов, Котрехов, 1976].
Уровенный режим устьевой области Енисея определяется преимущественно речным стоком, но в период открытой воды характер колебаний уровня воды зависит от приливноотливных и сгоннонагонных явлений. Высота половодной волны в вершине дельты составляет около 8 м и закономерно уменьшается к морскому краю дельты. В меженный период амплитуда приливноотливной волны у Сопочной Карги может достигать 60 см. Вверх по реке она заметно уменьшается и составляет 35 см у пос. Байкалово, 20 см − у пос. Караул и 10 см − у г. Дудинки [Граевский, 1987]. Нагонные ветры преобладают летом, сгонные − зимой. Высота нагонной волны не превышает 1 м. Суммарное воздействие приливов и нагонов приводит к образованию обратных течений, действие которых может распространяться до г. Дудинки. При приближении к устьевому взморью скорости обратных течений возрастают до 30 см/с [Граевский и др, 1980; Граевский, 1987].
Формирование ледяного покрова на устьевом участке Енисея начинается в среднем 9−13 октября − на несколько дней позже, чем на взморье. Толщина льда достигает 1,5−1,9 м. Вскрытие происходит одновременно с распространением вдоль реки волны половодья. В районе г. Игарки река вскрывается в конце мая − первой декаде июня, у пос. Караул − 10 июня. Протоки дельты вскрываются в конце второй декады июня [Михайлов, 1997]. Вскрытие Енисейской губы и залива происходит с опережением климатических сроков, что обусловливает низкие (близкие к нулю) среднесуточные температуры воздуха в период их очищения ото льда. В третьей декаде июня и начале июля на льду еще сохраняется снежный покров, препятствующий интенсивному его стаиванию. В связи с этим очищение Енисейской губы и залива происходит в основном под влиянием тепла речных вод [Налимов, 1976].
Главным источником нагревания водных масс устьевой области Енисея в летний период и охлаждения их в осенний является теплообмен между водой и атмосферой. Значительную роль в этом процессе играет также адвекция тепла речными водами из более южных районов. Водная масса, поступающая с верхнего и среднего течений в устьевую область, имеет более высокую температуру на стрежне, чем у берегов. Влияние грунтовых вод на теплообмен носит в основном локальный характер [Доронина, 1976].
Температура воды в устьевой области Енисея имеет низкие значения. За период наблюдений с 1947 по 1970 г. среднедекадные температуры воды на участке Енисея от устья р. Курейки до пос. УстьПорт составили: с 10 по 20 августа − 17−16 °С, с 20 по 30 августа − 15−14, с 10 по 20 сентября − 11−9, с 20 по 30 сентября − 8−6, с 10 по 20 октября − 2−1 0С [Доронина, 1976]. В табл. 1 приведены данные Госкомгидромета СССР по температуре воды в Енисее, дельте и заливе в 1971, 1981 и 1985 гг.
Следует отметить, что в период ледохода и половодья температура воды в прибрежной части реки и на стрежне могут заметно различаться в результате влияния холодных вод притоков. Период выравнивания температуры воды в различных частях устьевой области различен. Так, на участке Енисея от г. Туруханск до с. Курейка он длится около 4 суток после очищения реки ото льда, на участке г. Игарка − с. Караул − 8−9 суток, в горле Енисейского залива − 29 суток. Средняя температура воды в поперечнике створа обычно бывает ниже максимальных температур воды на 1−3 °С [Налимов, 1976]. Проведенный Н. А. Дорониной [1976] анализ среднедекадных данных за период с 1947 по 1970 г. показал, что ниже УстьПорта (от места выхода реки в дельту) температура воды резко понижается, особенно в конце сентября − начале октября (в среднем на 3 0С). Объясняется это расширением русла Енисея и соответствующим увеличением площади водного пространства, что благоприятствует теплоотдаче из воды в воздух, особенно усиливающейся при понижении температуры воздуха.
Завершая характеристику температурного режима устьевой области Енисея отметим, что суммарный тепловой сток Енисея на замыкающем створе (гидропост г. Игарка) в период 1936−1966 гг. составил в среднем 15400 кДж,

Таблица 1
Среднедекадная температура воды в устьевой области Енисея

Примечание. Таблица построена по данным Госкомгидромета СССР [Гидрологический ежегодник, 1976, т. 7, 1981, т. 12, 1985, т. 16]

n х 1012, в вершине дельты он колебался в этот период от 16150 до 15400; в 1967−2002 гг. этот показатель составил на замыкающем створе в среднем 13500 кДж, n х 1012. Заметное снижение теплового стока реки связано с зарегулированием Енисея плотинами ГЭС [Магрицкий, 2009].
Речные воды устьевой области Енисея характеризуются незначительной минерализацией − около 120 мг/л в половодье и до 230 мг/л − зимой. Суммарный ионный сток Енисея у Игарки составляет около 70 млн т/год [Михайлов, 1997]. Для устьевого взморья в зимний период характерно равномерное распределение биогенных веществ (кремний, фосфаты и нитраты). В летний период содержание кремния в устьевой области Енисея увеличивается с севера (1463 мкг/л) на юг (2400 мкг/л), содержание фосфатов уменьшается с севера (12 мкг/л) на юг (1,23 мкг/л). Содержание растворенного кислорода увеличивается в направлении с юга на север и на всей акватории залива составляет 96−100 % насыщения. В целом, кислородный режим в устьевой области Енисея благоприятный для гидробионтов в течение всех сезонов года [Иванова, 2008].
Наиболее крупными и в ихтиологическом отношении наиболее значимыми притоками устьевой области Енисея в левобережье являются реки Турухан, Большая Хета, Танама, в правобережье – Нижняя Тунгуска, Курейка, Хантайка. Для всех этих рек характерны слаборазвитая система пойменных водоемов, сравнительно короткий безледоставный период, невысокие температуры воды и низкая степень ее минерализации [Попов, 1990]. В правобережных притоках вода прогревается в гораздо меньшей степени, чем в левобережных, что проявляется и в соответствующем качественном и количественном развитии кормовой базы рыб. Но и в левобережье по мере продвижения с юга на север четко прослеживается ухудшение условий обитания, снижение разнообразия и продуктивности биоценозов. Так, например, в р. Турухан (зона северной тайги) период открытой воды составляет 134 суток, в р. Танаме (зона тундры) − 85−90 суток. Сумма температур воды в безледоставный период равна 1206 градусодней в Турухане и 780 градусодней − в Танаме. Биомасса зоопланктона в речных водах Турухана в десятки раз превышает таковую зоопланктона речных вод Танамы, а показатели развития зообентоса в последней в 4 раза ниже, чем в Турухане [Попов, 1986].
Дельта Енисея характеризуется большим числом рукавов и островов разной величины. За вершину дельты условно принимается устье р. Малая Хета, где русло Енисея, следующее вдоль правого коренного берега, делает крутой (на 90°) поворот на северозапад, а долина реки приобретает вид расширяющейся вниз по течению воронки. Начиная от верхней границы устьевого участка (от устья Ниж. Тунгуски) и до вершины дельты, происходит постепенное увеличение ширины и глубины русла Енисея. В дельте наблюдается резкое расширение речного потока и уменьшение его глубин [Иванов, Котрехов, 1976]. В начале долинного расширения от реки отделяется влево первый дельтовый водоток − протока Широкая, самостоятельно впадающая в Енисейскую губу. Наиболее интенсивное дельтообразование происходит ниже мыса Муксунинский (94 км от морского края дельты) − в Танамо
Мунгуйском расширении. В дельте выполнения залива существует три системы водотоков: 1) центральная − рукав Малый Енисей; 2) западная − протоки Охотская, Бреховская, Дерябинская, а также левобережные водотоки; 3) восточная − представленная Большим Енисеем, который последовательно делится на Каменный Енисей, водотоки Судная, Чаяшная, Лебяжья и Лопатная. Собственно дельта занимает 200километровый участок площадью 7,5 тыс. км2. В совокупности рукава дельты составляют пойменную многорукавность, благодаря которой вся дельтовая пойма расчленяется на различные по форме и размерам острова, образующие архипелаг Больших Бреховских островов (рис. 14). Часть крупных пойменных проток направляется в западную часть дельты Енисея. В устьях наиболее крупных рукавов и проток образуются устьевые бары и косы [Никаноров, Брызгало, 2010]. В дельте сравнительно хорошо развита кормовая база рыб (особенно зообентос), в связи с чем этот участок является важным районом нагула полупроходных рыб Енисея [Криницын, 1989].

Рис. 14. Дельта Енисея. Картасхема и фотография архипелага Больших Бреховских островов

Рис. 15. Архипелаг Бреховских островов

Енисейский залив − это полузакрытое устьевое взморье Енисея, площадь акватории которого около 200 тыс. км2. Южная часть залива, иногда называемая Енисейской губой, простирающаяся от морского края дельты до мыса Сопочная Карга, имеет длину 121 км, северная часть − до выхода из залива в Карское море вблизи о. Диксон − около 230 км площадью 20 тыс. км2 [Михайлов, 1997; Алабян и др., 1991; Никаноров, Брызгало, 2010]. Островом Сибирякова залив делится на две части − проливы Овцына и Восточный. Вынос речных вод осуществляется через оба пролива, но в большей мере вдоль восточного берега. В связи с резким снижением скорости речного потока при впадении реки в залив, за счет расширения русла и подпора морских вод, происходит интенсивное осаждение взвешенного материала, обусловливающее мелководность залива. Около 60 % его площади занимают глубины менее 10 м. Вдоль правого берега проходит узкая русловая борозда с глубинами до 48 м. Грунты на мелководье залива песчаные, на глубинах свыше 10 м − песчаноилистые и илистые. Вдоль левого берега параллельно ему в приливноотливной зоне тянутся неглубокие борозды с незначительными иловыми отложениями, заливаемые во время прилива и мелеющие или обсыхающие при отливе [Криницын, 1989].
Характер течений и уровенный режим залива обусловлены колебаниями объемов речного стока Енисея и ветровыми (сгоннонагонными) явлениями. Период открытой воды в заливе длится около 4 месяцев (июльоктябрь). В половодье в течение 10−20 дней максимальных значений весеннего стока морские воды полностью вытесняются из Енисейского залива пресными водами [Михайлов, 1997]. В остальную часть года морские воды заходят в залив и распространяются на юг почти до самой дельты. Наиболее сильное продвижение морских вод в Енисейском заливе характерно для предвесеннего периода, когда залив покрыт льдом, а сток реки минимален. В это время у дна на довольно значительное расстояние, почти до самой дельты, распространяются воды с соленостью до 20−30 ‰ и температурой – 0,05…–1,5 °С [Михайлов, 1997].
В летние месяцы в районе залива преобладают нагонные ветры северной четверти. Количество штормовых дней со скоростью ветра более 10 м/с достигает в это время года 25 % продолжительности периода открытой воды. Влияние приливов незначительно. Регулирование стока Енисея плотинами ГЭС в верхнем и среднем течении реки повлекло за собой уменьшение летних колебаний стока и усиление влияния сгоннонагонных и приливных явлений в заливе [Граевский и др., 1980].
Речные воды Енисея, миновав устье реки, теряют скорость и растекаются по поверхности морских вод залива. Мощность пресного слоя по мере удаления от устья снижается, нижняя часть его постепенно осолоняется. Подстилающие морские воды образуют встречное компенсирующее течение, проникая через понижения русла в губу, а в осеннезимний период − и в северную часть дельты, распресняясь в верхней части слоя воды. Толщина пограничного слоя, в котором наблюдается изменение солености от 5−10 ‰ до 15−20 ‰, в безветренную погоду не превышает 1 м. Во время ветров процесс перемешивания вод идет интенсивнее и вызывает «размывание» границы и увеличение толщины пограничного слоя [Криницин, 1989].
Температурный режим устьевого взморья р. Енисея характеризуется рядом специфических черт. Помимо того, что температура воды здесь в течение всего периода открытого русла отличается более низкими значениями, чем в реке, наблюдаются изменения этого параметра в зависимости от периодических и непериодических колебаний уровня воды. По наблюдениям в районе водопоста у с. Гольчиха установлено, что в суточных колебаниях температуры воды в полную воду проявляется ее понижение, а в малую − некоторое повышение. Однако наибольшие колебания наблюдаются при сгоннонагонных явлениях.
По степени распреснения и температуре воды на приустьевом взморье р. Енисей выделяют два основных слоя, различных по своему происхождению и свойствам: верхний, формируемый речным стоком, сильно распресненный и более нагретый, и нижний, с температурой и соленостью, свойственными морской воде. Тяжелая и плотная морская вода заполняет наиболее глубокие ложбины приустьевого взморья, поднимаясь к поверхности при сильных сгонных ветрах. На отмелых участках приустьевого взморья вся толща воды находится в состоянии гомотермии. Здесь различие в температуре наблюдается лишь в горизонтальном направлении в поверхностном слое. Таким образом, помимо теплозапаса водной массы к моменту охлаждения воды на приустьевом взморье и характера теплообмена воды с атмосферой, значительную роль в процессе теплоотдачи воды в атмосферу играет на этом участке и плотностная стратификация воды, поскольку она определяет глубину проникновения конвективного перемешивания [Доронина, 1976].