Про вирубування лісів як першопричину повені останнім часом говорили фізики, лірики, орнітологи, політики та домогосподарки. Лише Google на ключові слова «вирубка лісів повені» видавав близько п’ятиста позицій, лейтмотив переважної більшості з них — природну катастрофу спричинили лісники.
Дивує категоричність суджень і насторожує оперативність, з якою було підхоплено «думку екологів».25 років досліджую гідрологічний вплив лісів, контактую з багатьма вченими-лісогідрологами Європи і хочу популярно розповісти про механізм стокорегулювального впливу лісу.
Насамперед трохи термінології.
Повінь (англійське Flooding, німецьке Uberschwemmung, польське powodz, російське «наводнение») — стихійне лихо, яке виникає внаслідок особливо значного збільшення водності річки під час визначних висоководних фаз водного режиму: весняних водопіль чи дощових паводків (відповідно Flood, «Hochwasser», wezbranie, половодье, «паводок»). При цьому фіксуються матеріальні збитки чи навіть людські жертви (катастрофічні повені). Власне ж водопілля та паводки відбуваються щорічно, навесні та влітку-восени, і є не шкідливими, а корисними, для життя річкової екосистеми — прочищаються русла, заряджаються водою заплави.
Тобто саме поняття повені пов’язане з людиною та її діяльністю. І коли ми з вами щось побудували чи засіяли в зоні, яка, хоч і рідко, затоплюється, то повінь рано чи пізно прийде. Це відчувають практично всі країни Європи, зокрема і «благополучні» з погляду ведення лісового господарства. Особливо затоплює регіони, де русла річок спрямлені і каналізовані.
Ліс як один із багатьох чинників підстильної поверхні водозбору має велику вагу. Чим же вирізняється лісова екосистема серед інших з гідрологічного погляду?
Серед багатьох гідрологічних функцій лісів кількісно найменш дослідженою є стокорегулювальна, тобто йдеться про здатність змінювати величину стоку річок у часі, зменшуючи його в багатоводні періоди і частково збільшуючи в маловодні. І тут слід зрозуміти перший важливий момент: на відміну від водосховищ, механізм стокорегулювального впливу лісів під час випадання великих дощів полягає не в накопиченні вологи, ліси не акумулюють такої кількості води, яка була б співмірною з кількістю опадів. За один дощ попередньо незволожені крони дерев можуть максимально утримати 5—6 мм опадів (всі хоч раз ховалися від дощу під деревом), суха лісова підстилка — до 25 мм, а вологоємність зони аерації грунтів під лісом на загал не надто відрізняється від грунтів такого ж типу нелісових територій в цих же грунтово-геологічних умовах. Зрозуміло, що про різницю акумулюючої здатності «ліс» — «не ліс» як стокорегулювальний фактор при разових опадах 100 — 400 мм говорити не доводиться.
Головним стокорегулювальним чинником лісів зазвичай вважають більшу водопроникність лісових грунтів порівняно з іншими угіддями, хоча ця різниця зменшується на водозборах, укритих легкими за механічним складом грунтами. В лісах до певного моменту більше вологи проникає в грунт. Там вона повільно рухається до русла. Чим глибше воді вдасться проникнути, тим нижче за течією річки виклиниться вона, пройшовши більший шлях і витративши на це більше часу. За тієї самої кількості опадів водність річки і рівні води в ній зростатимуть повільніше, а максимуми за паводок, які й призводять до затоплень та руйнувань, будуть менші, ніж у разі швидкого добігання води до русла поверхневим схиловим стоком.
Другий важливий момент: зі збільшенням величини опадів зменшується водопроникність як лісових, так і нелісових грунтів. У Карпатах інфільтрація різко знижується також і з глибиною, тому тут формується так званий підповерхневий (контактний) схиловий стік, швидкість добігання якого значно більша, ніж глибокого грунтового. Під час особливо великих і тривалих дощів навіть на заліснених водозборах витрата води в руслі річки формується як поверхневим стоком (вода не встигає просочуватися в грунт), так і контактним стоком, що вже
встиг добігти і виклинитися. Тому вплив лісу нівелюється, а повені в Карпатах виникали і в прадавні часи. Такий висновок одним із перших зробив на початку минулого століття швейцарець Енглер, його підтвердили і наступники, а сьогодні такої думки дотримуються всі лісогідрологи світу. Звичайний багатофакторний статистичний аналіз модулів максимального стоку багатьох визначних паводків з карпатських річок різної лісистості, зроблений за матеріалами водомірних постів гідрометслужби, показує відсутність стокорегулювального впливу лісу.
Кількісна оцінка стокорегулювального впливу лісів полягає у визначенні їхньої здатності зменшувати максимальні витрати та рівні води паводків у конкретному створі (ділянці) річки під час випадання дощів певної тривалості, величини й інтенсивності. Вона залежить від комплексного поєднання характеристик самого лісу, його розташування на водозборі, грунтово-геологічних та морфометричних характеристик водозбору. Тому слід визначати вплив конкретних лісів на конкретних водозборах, моделюючи процеси формування стоку, а набуті дані переносити з регіону в регіон дуже обережно. Найменш вивченою складовою такого моделювання в лісовій та інженерній гідрології є оцінка схилового стоку.
Сьогодні деякі країни можуть похвалитися певними результатами в цьому питанні. В Україні ж, незважаючи на тривалість лісогідрологічних досліджень, через брак фінансування робіт з використанням сучасної приладної бази немає даних, прийнятних для практичного використання.
Проте, знаючи про можливість випадання значних опадів і неспроможність лісів допомогти в цьому випадку, слід там, де потрібно, будувати гідротехнічні споруди — стокорегулювальні водосховища, захисні дамби, берегоукріплення тощо. Думки про недоцільність таких робіт є шкідливими, бо перешкоджають принаймні частковому вирішенню проблеми. Повністю вирішити її неможливо.
Нам слід, як усій Європі, навчитися жити з повенями (особливо в часи зміни клімату), зменшуючи частоту їх прояву та руйнівні наслідки.
Автор: Ігор КУЛЬЧИЦЬКИЙ-ЖИГАЙЛО (завідувач кафедри екології Національного лісотехнічного університету України)
"Дзеркало тижня", № 32 (711) 30 серпня — 5 вересня 2008
