2.2. Условия обитания рыб в устьевой области Оби

2.2.1. Гидрография и гидрология устьевой области Оби

Река Обь является самой протяженной в России и второй (после Лены) − на территории Северной Азии. Река образуется на Алтае слиянием рек Бия и Катунь, на севере впадает в Карское море, образуя залив, который носит название Обская губа. Длина Оби от слияния Бии и Катуни до устья 3650 км, от истока Иртыша − 5410 км.

Площадь водосборного бассейна Оби – 2990 тыс. км², среднегодовой сток воды в Карское море по створу у г. Салехарда − 530,5 км3, с колебаниями по годам от 404 до 662 км3. По сезонам сток распределяется следующим образом: зима – 8,4 %, весна – 14,6, лето – 56, осень – 21 %. Зимнее питание реки осуществляется в основном за счет грунтовых и болотных вод, бедных кислородом. Ежегодный тепловой сток Оби в среднем за период 1930−2000 гг. − 13700 кДж х n·1012 [Западная Сибирь, 1963; Одрова, 1987; Магрицкий, 2009].
По гидрографии, условиям питания и формирования водного режима Обь делится на 3 участка: верхний − до устья Томи, средний − до устья Иртыша и нижний − до Обской губы. Верхний участок бассейна расположен в горах, где берут начало реки Бия и Катунь и многие притоки Оби: Песчаная, Ануй, Чарыш, Алей, Чумыш, Иня. В верхнем течении Обь имеет хорошо разработанную долину с развитыми пойменными террасами. До устья Чарыша река течет в низких берегах, русло изобилует протоками, островами, перекатами. Далее, к Барнаулу, долина реки и пойма расширяются. От Барнаула до г. Камень-на-Оби долина широкая (5−10 км) и асимметричная с крутым левым склоном; пойма изрезана старицами, протоками и озерами. У г. Камень-на-Оби долина и пойма сужаются (соответственно до 3−5 км2 и 1,5−2 км2), в русле встречаются участки с каменистыми выступами. В южной части г. Новосибирска река перегорожена плотиной, образовавшей Новосибирское водохранилище. Ниже Новосибирска долина реки значительно расширяется и к устью Томи достигает 20 км. Глубины Оби в межень на участке верхнего течения колеблются от 2 до 6 м, местами на перекатах падают до 0,6 м.

Ниже устья р. Томь и особенно устья р. Чулым Обь становится большой полноводной рекой и до слияния с Иртышом протекает в пределах таежной зоны. Долина Оби имеет на этом участке ширину до 30−50 км и более; обширная пойма (20−30 км) покрыта густой сетью проток. Глубины в межень колеблются от 4 до 8 м. Крупные притоки Оби на этом участке: Томь, Чулым, Кеть, Тым, Вах, Тромъеган, Лямин, Назым − справа, Шегарка, Чая, Парабель, Васюган, Бол. Юган, Бол. Салым, Иртыш − слева.
После впадения Иртыша, дающего 22 % годового стока Оби, река становится значительно полноводнее и поворачивает на север. Долина реки широкая (местами более 50 км), асимметричная, с пологим, большей частью невысоким, левым берегом и крутым обрывистым правым; сужается до 4−8 км в районе с. Перегребное и г. Салехарда. Обширная пойма, наиболее развитая в левобережье, изрезана рукавами, протоками, озерами, затапливается в половодье на ширину до 40−50 км. Участок от устья Иртыша до Обской губы длиной 1162 км носит название Нижняя Обь и характеризуется незначительным нарастанием площади водосбора. Ниже с. Перегребное Обь разделяется на два крупных рукава − восточный (Большая Обь) и западный (Малая Обь), образуя огромный остров длиной почти 450 км и шириной до 30−40 км. В свою очередь, от Малой Оби отделяется несколько судоходных и множество малых проток, образующих многочисленные острова, обычно затопляемые во время половодья. Основные притоки нижнего течения Оби: Казым, Полуй − справа, Северная Сосьва, Щучья − слева [Лёзин, 1999].
На всем протяжении Обь представляет собой типичную равнинную реку с малыми уклонами. Общее падение ее от места слияния Бии и Катуни до устья составляет около 160 м, или 4,4 см на 1 км. С приближением к устью величина падения уменьшается и на Нижней Оби составляет лишь 18 м, или всего 1,5 см на 1 км. Бассейн Оби асимметричен: его левобережная часть составляет 2/3 всей площади. Эта асимметрия появляется после впадения Иртыша, площадь бассейна которого составляет 55 % площади бассейна Оби.
Термический режим р. Оби в пределах ее нижнего участка характеризуется постепенным понижением температуры воды вниз по течению: от 15,7 0С в среднем за период с июня по сентябрь у пос. Белогорье до 15,4 0С у пгт. Октябрьское и до 14,0 0С на границе автономных округов. Это связано как с направлением течения Нижней Оби с юга на север, так и с температурой воды ее притоков.
На участке от с. Белогорье и до пгт. Октябрьское вода Оби заметно отепляется водами Иртыша, особенно хорошо это выражено в мае и июне. Переход температуры воды через 0,2 0С весной происходит на участке от г. Нижневартовск до устья Иртыша в среднем 12 мая, у пос. Белогорье − 8 мая, у пгт. Октябрьское − 11 мая, на границе округов − 16−17 мая. Осенью переход температуры через 0,2 0С носит обратный характер: 27 октября − от границы с ЯмалоНенецким округом до пгт. Октябрьское и 30 октября − у пос. Белогорье.
Средняя температура воды в Оби в июне изменяется по годам от 11,1 до 19,8 0С (средняя 13,9) − у г. Сургута, от 11,6 до 17,4 (средняя 14,7) − у пос. Белогорье и от 10,1 до 15,3 (средняя 13,0) − у пгт Октябрьское; июля − соответственно от 16,8 до 22,9 (средняя 19,8), от 17,1 до 22,4 (средняя 20,0) и от 16,5 до 21,4 (средняя 19,3); августа − соответственно от 14,8 до 19,8 (средняя 17,6), от 15,5 до 21,3 (средняя 17,3) и от 14,9 до 20,9 (средняя 17,6), сентября − соответственно от 8,4 до 14,2 (средняя 11,4), от 7,7 до 16,4 (средняя 10,8) и от 9,0 до 15,1 (средняя 11,5) 0С.
Ледостав на реке устанавливается во второй половине октября − ноябре: на Средней Оби − в среднем в середине первой декады ноября, а на Нижней Оби это происходит по длине реки в следующей последовательности: на границе с ЯмалоНенецким округом − 4 ноября, у пос. Октябрьское − 8 ноября, у с. Белогорье − 12 ноября (везде с отклонениями по годам в ту или иную сторону в пределах двух недель).
Толщина льда на реке нарастает наиболее интенсивно в первые дни и недели после установления ледостава, в среднем на 1−3 см в сутки, после чего нарастание льда замедляется. К концу ноября толщина льда составляет на хантымансийском участке Оби, вплоть до с. Перегребное, в среднем 30 см (в очень холодные зимы − до 55−65 см), в конце декабря − 50−55 см (в некоторые годы − до 80−85 см). Далее вниз по течению толщина льда постепенно увеличивается. Наибольшая толщина льда отмечена в пределах ХантыМансийского округа в конце марта − первой половине апреля − в среднем 80−85 см.
Средняя продолжительность ледостава на отрезке Оби от г. Нижневартовск до устья Иртыша около 190 суток, наибольшая − 215, наименьшая − 155 суток. Ниже впадения Иртыша эта характеристика имеет зональный характер, возрастая в среднем за многолетие от 176 дней (с 12 ноября до 7 мая) у с. Белогорье до 187 дней (с 8 ноября до 14 мая) у пгт. Октябрьское и до 197 дней (с 4 ноября до 20 мая) на границе с ЯмалоНенецким округом. Наибольшая продолжительность ледостава изменяется в этом направлении от 205 дней − у Белогорья до 211 дней − у пгт Октябрьское и до 222 дней − на границе округов, наименьшая − соответственно от 152 до 164 и до 174 дней.
Устьевая область Оби относится к эстуарнодельтовому типу и состоит из устьевого участка реки и устьевого взморья − ОбьТазовской губы и прилегающей части Карского моря (рис. 10). В пределах устьевой области реки выделяют придельтовый и дельтовый участки. В придельтовый участок входит отрезок реки от вершины устьевой области до начала дельты − места отделения от главного русла Оби двух крупных водотоков, непосредственно впадающих в Обскую губу, − Хаманельской и Надымской Оби. Несмотря на то что нагонные явления в р. Оби наблюдаются в виде подпора уровней вплоть до места слияния Малой Оби и основного русла (351 км от морского края дельты), в качестве речной границы устьевой области принят замыкающий створ Оби у г. Салехарда (287 км от морского края дельты). В свою очередь, придельтовый участок подразделяют на три части: от устья Малой Оби до г. Салехарда, от г. Салехарда до мыса Салемал и от мыса Салемал до мыса ЯмСале. На первом участке долина Оби имеет корытообразный профиль и ширину по дну 20−25 км. Главное русло здесь прижато к левому коренному берегу, по обоим берегам развита пойма высотой 3−6 м и шириной 20 км. Пойма изрезана многочисленными протоками, покрыта травянокустарниковым покровом, реже низкорослым лесом, в период половодья обычно заливается. Главное русло Оби на этом участке слабо меандрирует, формируя острова длиной 5−7 км.

Рис. 10. Устьевые области Оби и Енисея
Следует отметить, что важную роль в жизни рыб играет не только придельтовый участок реки и дельта, но и вышерасположенные участки Нижней Оби, в частности, так называемое Верхнее Двуобье − участок реки между параллелями 60°57´ и 62°27´ с. ш. Начинаясь немного ниже устья Иртыша, Двуобье тянется широкой полосой (до 20−40 км) более чем на 200 км вниз по течению Оби (рис. 11). Обширная пойма Оби разбита на этом участке на ряд рукавовпротоков. Протоки разного порядка прорезают пойму во всех направлениях, разделяя ее на различной величины острова. Окраинные части пойменных массивов и островов обычно приподняты и расчленены, внутренние понижены и выровнены. Характерным элементом рельефа для центральной поймы являются соровые понижения. Они имеют большую протяженность (2−3, иногда 4−5 км), сильно выположены и располагаются над меженным уровнем реки на высоте от 4 до 4,5 м, занимая самые низкие участки поймы. Ежегодное длительное весеннелетнее затопление способствует слабому развитию здесь почв и травяного покрова. Различные элементы рельефа поймы заливаются в половодье на разные сроки. Наиболее высокие участки поймы покрываются полыми водами в среднем на 20 дней. Пониженные элементы рельефа поймы испытывают длительное затопление – до 90 дней [Роднянская, 1973, Николаев, 2012]. Полностью пойма Нижней Оби заливается в 55,4 % лет [Максимов, Николаев, 1963].

Рис. 11. Район Верхнего Двуобья Нижней Оби

Второй участок Нижней Оби с хорошо развитой системой рукавов и придаточных водоемов простирается от 640 с. ш. до г. Салехарда. Протяженность реки на этом участке около 400 км. Здесь пойма носит проточноостровной характер. Соровые понижения, высота которых над уровнем средней многолетней межени Оби составляет 2−3,5 м, заливаются весной на 80−100 дней. Пойма среднего уровня занимает высоты 3,5−5 м над меженью и заливается на 70−75 дней. Пойма высокого уровня занимает прирусловые валы по берегам больших проток, а также вершины и верхние части склонов высоких грив. Средняя высота ее над меженным уровнем превышает 5 м. Почти ежегодно она заливается на 25−40 дней [Экология ХантыМансийского…, 1997].
В мелководных и сравнительно хорошо прогревающихся водоемах пойменной системы Нижней Оби происходит активный весеннелетний нагул практически всех видов рыб этого участка реки и размножение рыб семейства карповых, окуневых (обыкновенный окунь, судак), щуки и ряда других весенненерестящихся. Здесь же происходит нагул полупроходных рыб (осетра и сиговых) во время их подъема в Обь и ее притоки на нерест. Пойменная система Нижней Оби и дельты является наиболее рыбопродуктивной в пределах всего бассейна реки [Иоганзен, 1963].
При впадении в Обскую губу Обь образует мелководную дельту, в пределах которой асимметричность долины Оби сохраняется, но ее ширина постепенно увеличивается к морскому краю дельты, достигая у мыса ЯмСале 60 км. Собственно дельта Оби начинается делением главного русла реки на три магистральных рукава: левый − Хаманельская Обь, правый − Надымская Обь и центральный − Худобинская Обь, которые связаны друг с другом многочисленными протоками. Надымская Обь имеет множество песчаных отмелей с глубинами до 2 м, именуемых «салмами». Салмы являются важной составной частью нагульных площадей для большинства сиговых рыб, как молоди, так и половозрелых особей (как с отсроченным половым созреванием, так и пропускающих в текущем году и нерестящихся в текущем году). На салмы скатываются на нагул рыбы и из обсыхающей по мере спада половодья поймы притоков южной и средней частей Обской губы.
Характерной составной частью дельты Оби являются многочисленные острова, которые сосредоточены главным образом в северной части дельты и разделены серией неглубоких рукавов и проток. Всего в дельте насчитывается свыше 70 островов площадью от 0,6 до 169 км2. Общая площадь дельты Оби − 3250 км2, из которых 40 % приходится на острова. Длина морского края дельты − 58 км [Никаноров, Брызгало, 2010].
Обская губа является продолжением дельты. Она представляет собой вытянутый в меридиональном направлении эстуарий длиной 750 км, шириной 30–75 км, площадью 55,5 тыс. км2, с объемом воды 445 км3. Обская губа, особенно в ее южной части, – сравнительно мелководный водоем с глубинами 3–6 м. Тазовская губа соединяется с Обской в центральной части восточного побережья и является, по сути, восточной частью Обской губы, поэтому в некоторых работах обе губы рассматривают как единую водную систему – ОбьТазовская устьевая область [Михайлов, 1997; Никаноров, Брызгало, 2010].
Исходя из больших размеров, особенностей гидрологического и гидрохимического режимов, акватории Обской и Тазовской губ принято условно делить на три части: южную, среднюю и северную. Южная часть Обской губы простирается от бара р. Оби, расположенного между мысами Сандиба и Ямсале, до створа мыс Круглый – мыс Каменный. Далее на север до створа устье р. Тамбей – мыс Таран простирается средняя часть, затем, до выхода в Карское море, – северная часть губы. К южному участку Тазовской губы относится акватория от устья р. Таз до мыса Находка, к среднему – от мыса Находка до мыса Поворотный, к северному – от мыса Находка до слияния с Обской губой.
Южная часть Обской губы и значительная часть Тазовской находятся под влиянием стокового течения р. Оби. Компенсационное воздействие морских приливов прослеживается вплоть до бухты Новый Порт. Несколько изменяют направление стокового течения в Обской губе и воды, привносимые из Тазовской губы. На участке слияния губ и ниже, вплоть до створа пос. ЯптикСале – пос. Напалково, это течение приобретает северозападное направление, вступая во взаимодействие с компенсационным течением у западного берега.
Речной сток и взаимодействие пресных вод с солеными водами Карского моря существенно влияют на многие физикохимические характеристики Обской губы. Зимние воды Оби, характеризующиеся большим дефицитом кислорода, распространяются в губе до мыса Каменного. Соленость вод в северной части губы может возрастать от лета к зиме с 15 до 20 ‰. Весной, с началом поступления вод паводка и взломом льда, воды губы обогащаются кислородом. Речные воды почти полностью заполняют южную часть Обской губы, причем их температура одинакова от поверхности до дна. В средней части Обской губы пресные, сравнительно теплые воды вступают в контакт с холодными и солеными водами. Разность плотности речных и морских вод определяет вынос речных вод в поверхностных слоях и заток морских вод – в придонных. Таким образом формируется вертикальная стратификация температуры и солености. В августе, сентябре и октябре вода в средней части Обской губы практически пресная, исключая придонные слои. Соленость и температура воды в средней и северной частях Обской губы в значительной мере зависят от ветров: при нагонных ветрах температура воды понижается, а соленость возрастает, при сгонных ветрах наблюдается обратная картина – повышается температура и понижается соленость. В южной части Обской губы воды остаются пресными независимо от направления ветра.
В целом, характерным для Обской губы является сравнительно высокая динамичность распространения соленых морских вод. Гидробионты, обитающие в таких условиях, должны обладать широким диапазоном толерантности к этому фактору. В Тазовскую губу морские воды не проникают, а небольшие глубины определяют однородность температуры воды от поверхности до дна.
Воды, поступающие в южную часть Обской губы, приносят в среднем 12 млн тонн грунтовых наносов в год, из которых 95 % поступает в летний период, что способствует разрастанию мелководий. Глубины на всем протяжении Обской и Тазовской губ нарастают постепенно с юга на север и от прибрежных мелководий к срединным участкам. Особенно мелководны дельта Обской губы и большая часть Тазовской губы. Западная часть обеих губ положе, чем восточная, где глубины нарастают более резко. В Обской губе глубины увеличиваются в северном направлении с 3–6 до 20–25 м. Площади участков с изобатой до 4 м от берегов распространяются на 2–4 км. На значительной площади южной части Тазовской губы – от дельты р. Таз до мыса Находка, − преобладают глубины 0,5–2,0 м; в средней части губы глубины возрастают до 4–5 м, а в северной – до 6–8 м; максимальные глубины не превышают 12 м.
Грунт дна в обеих губах на мелководных прибрежных участках песчаный, на глубине – глинистый, в разной степени заиленный. Подводная растительность (гидрофиты) практически отсутствует. Цвет воды коричневый с зеленоватым оттенком, во время ветреной погоды приобретает серобурую окраску. Прозрачность воды в летние месяцы невысокая и изменяется от 0,5 до 1,2 м, преобладают значения 0,8–0,9 м. В северной части Обской губы прозрачность может возрастать до 2,0 м.
Существенно меняется в течение года уровенный режим Обской и Тазовской губ. Огромный объем воды, выносимый Обью в течение года, образует на акватории Обской губы слой толщиной 6,7 м. Во время максимального стока наблюдается подъем уровня, достигающий в районе мыса Ямсале 2,5 м. По мере удаления от устья реки сезонные колебания уровня снижаются до 1 м на Ямсальском баре и до 15–25 см – в южной части Обской губы.
Сезонные колебания уровня воды в Тазовской губе достигают наибольшей величины в начале июля. Годовой объем стока рек Пур и Таз сравнительно невелик, за майиюнь он составляет около 50 км3 воды. Однако отнесенный к площади Тазовской губы – 7 тыс. км2, этот сток образует слой воды высотой около 7 м.
Обская губа имеет хотя и замедленное, но ясно выраженное течение. При этом в период ветровых сгонов и нагонов скорость течения значительно возрастает. В районе мыса Трехбугорного наименьшая скорость течения составляет 0,06 м/с, наибольшая − 0,15 м/с. В южной части губы скорость течения увеличивается до 0,3 м/с. В средней части губы скорости течения достигают 0,3–0,4 м/с. Картина течений значительно меняется под влиянием ветров северных и южных румбов, формируя перестройку поля течений термохалинной структуры всей толщи водных масс. При нагоне возникают обратные течения, а при сгоне скорости достигают 0,8 м/с. Однако интегральные скорости течения в Обской губе в направлении с юга на север сравнительно низки, зимой они составляют 0,01–0,03 м/с, летом − 0,06–0,08 м/с.
Существенное влияние на изменение уровня воды и скорость течения в Обской губе оказывают морские приливы и отливы. Так, у створа мыс Дровяной диапазон приливов колеблется от 1,8 до 2,1 м, у створа р. Тамбей – 0,5–0,7 м, в бухте Новый Порт – 0,2–0,4 м. Приливные течения прослеживаются по всей акватории Обской губы, в том числе на дельтовом участке Оби.
Под влиянием речного стока, гидрологического режима моря и метеорологических условий формируется постоянная изменчивость физических характеристик ОбьТазовской области, что оказывает существенное влияние на гидробионтов, населяющих водоемы этой огромной экосистемы. Гидрометеорологические колебания наиболее выражены в северной части Обской губы и затухают по мере удаления от моря.
По температурному фактору Обская и Тазовская губы являются холодноводными. В обеих губах температура воды снижается с юга на север. Летом средняя температура воды на отдельных участках Обской губы составляет 5–10 °С. Максимальная температура в средней части губы не превышает 20 °С. В зимний период температура приближается к нулю, а у дна в связи с проникновением соленых вод может приобретать и отрицательные значения. Тазовская губа, будучи мелководной, прогревается в большей степени, чем Обская. Летом температура воды в Тазовской губе достигает 12–14°С, а в южной части и мелководных прибрежных зонах − 18–22 °С. При этом разность температуры между поверхностными и придонными слоями воды не превышает 3 °С.
Большую часть года Обская и Тазовская губы покрыты льдом. Осенью, после устойчивого перехода температуры воздуха через 0 °С к отрицательным значениям, охлаждение вод Обской и Тазовской губ идет очень интенсивно, в результате чего образуются первичные формы льда. В южной части губы процесс формирования ледяного покрова начинается в первых числах октября и завершается в первой декаде ноября. В средней части губы образование прибрежного льда происходит в первой половине ноября, а сплошное замерзание растягивается до конца декабря. На границе средней и северной частей губы сплошной ледяной покров устанавливается только в январе. В северной части Обской губы ледяной покров, как правило, не бывает сплошным. Со стороны Карского моря вдается громадная клинообразная полынья с дрейфующим льдом, которая сохраняется в течение всей зимы. Своеобразным продолжением этой полыньи служит целый ряд разводий, достигающих южной части губы и также оказывающих влияние на гидротермический и газовый режимы водоема, особенно во время приливов.
Нарастание льда на акватории Обской губы происходит на протяжении всей зимы, к концу которой (апрельмай) толщина льда достигает наибольших значений: 200–205 см − в южной части губы, 170–185 см – в средней части, 140–160 см − в северной части. Разрушение ледяного покрова под влиянием солнечной радиации и увеличения объема паводковых вод начинается в южной части Обской губы в мае. Средняя скорость продвижения волны вскрытия ледяного покрова уменьшается по мере продвижения на север от 49,6 км/сут. у мыса Каменного до 43,2 км/сут. − у о. Белого.
В июне начинается вскрытие акватории губы под действием ветрового волнения. С этого времени разрушение припая происходит как на юге, так и на севере ОбьТазовской губы. Полное очищение дельты Оби ото льда обычно наблюдается в начале июня, а в северной части Обской губы – в конце июля – начале августа. Таким образом, приход биологической весны растягивается по акватории губы на месяц и более.