Дополнительным фактором, беспокоящим животных, заставляющим их покидать окрестности вулканов, может быть шум и грохот, сопровождающие сильные изверже­ния. Для иллюстрации силы такого шума можно вспом­нить, что недавнее извержение Сент-Хеленса было слыш­но в окружности 200 км. А извержение Кракатау в 1883 г. (Зондский архипелаг), одно из самых сильных известных извержений в историческое время, было слыш­но за 3500 км, взрыв Тамбора в 1815 г. (островок Сум­бава вблизи Явы) — более чем за 3000 км. Грохот таких извержений в непосредственной от них близости труд­нопереносим и человеком.

На поведение животных может оказать влияние и неожиданно наступившая, тьма при чрезвычайно интен­сивном пеплопаде. По свидетельству очевидцев, во вре­мя сильнейшего пеплопада при извержении Катмаи в. 1912 г. и Безымянного в 1956 г, (Ключи) не было видно вытянутой руки. Вспомним о наблюдениях американс­ких орнитологов, рассказавших, что чайки покинули свои гнезда во время пеплопада, находясь более чем в 300 км от извергавшегося Сент-Хеленса. Во время катастрофи­ческого извержения Кракатау на расстоянии 160 км все окуталось дымом и пеплом; ближайший остров был во тьме в течение 56 ч. При извержении Безымянного в поселке Ключи стало так темно, что там весь день не выключали электроосвещение. Даже при не столь мощ­ном извержении Алаида в 1981 г, пепловая туча, пройдя более 300 км, стала причиной дневного сумрака в го­роде Елизово на Камчатке, Конечно, такие явления не могли пройти бесследно для животных, но к сожалению, квалифицированных наблюдений практически нет.

Непосредственное (прямое) влияние вулканической деятельности после извержения.

Вулканы могут быть активны тысячи лет. Это не оз­начает, что все время происходит извержение. Вулканы временами затихают, нередко на сотни лет, потом вновь пробуждаются, иной раз совершенно неожиданно. В кон­це концов извержения прекращаются. Но глубоко в нед­рах вулканов еще олень долго, тысячелетиями, сохраня­ются магматические очаги. Они нагревают вышележа­щие породы, и те, в свою очередь, тоже становятся источ­ником тепла. Когда в таких местах в породах образуют­ся трещины, по ним на поверхность устремляются маг­матические газы. Поверхностные воды по тем же трещи­нам проникают в глубину, где нагреваются, обогащают­ся глубинными компонентами и выходят на поверхность вблизи вулканов в виде водяного пара и разного рода термальных источников, насыщенных химическими сое­динениями. Образуются ‘термальные (сольфатарные) поля — участки местности, где сосредоточено множест­во парогазовых проколов, бессточных воронок, грязевых котлов, кипящих источников, где сама поверхность наг­рета, а породы изменены кислыми растворами до разно­цветных глин. Высокая температура газа, воды и грунта, а также токсические химические соединений — основ­ные факторы прямого воздействия сольфаэаар на живые организмы.

Японские и советские ботаники установили, что пря­мым воздействием соединений, содержащих галогены, серу, аммиак, возле термального поля повреждается ас­симиляционный аппарат растений, а высокая концент­рация токсических веществ полностью губит растения. Так, в. окрестностях сольфатары на вулкане Хаккода (Япония) под воздействием сероводорода происходит плазмолиз и разрушение хлоропластов, в результате чего изменяется цвет листьев. На вулкане Менделеева, что. на Кунашире, в 50—70 м от сольфатар у кедрового стланика хвоя покрыта белесоватым налетом серы, от­четливо выражен некроз хвои; некроз листьев отмечен и у курильского бамбука. Из-за наличия токсических соединений и высокой температуры на сольфатарных полях имеются более или менее обширные участки (зо­ны), совершенно лишенные почвы и растительности.

Струи горячего газа и водяного пара обжигают на­секомых и других беспозвоночных. В кальдере Узона и в долине реки Гейзерной в нишах старых грязевых кот­лов и по периметру многих грифонов порой скапливает­ся до нескольких десятков, даже сотен насекомых, глав­ным образом двукрылых и мелких жесткокрылых. Мно­гие из них еще подолгу остаются живыми, но неспособ­ными летать. Возможно, виной тому не только высокая температура, но и ядовитые газы. На Камчатке неодно­кратны случаи гибели в кипящих источниках и в грязе­вых котлах птенцов гусеобразных птиц, мелких мле­копитающих, а на Кунашире — змей и ящериц. Они попадают туда случайно, пересекая термальные пло­щадки.

Бывают ситуаций и совершенно необычные. Так, в 1974 г. на Узоне произошло самовоспламенение серы. Выделившийся при этом удушливый сернистый газ стал причиной отравления небольшого числа птиц и мелких млекопитающих. Благодаря ветру этот газ не скаплива­лся, и потому масштабы «катастрофы» были невелики. Те, кто бывали в кальдере Узона зимой, знают особен­ность этого удивительного места. В тихие дни термаль­ные поля и их окрестности заволакивает туман с силь­ным запахом сероводорода/Бывает, что это становится причиной откочевки некоторых животных. И человек чувствует себя в такой атмосфере «неуютно».

Вообще случаи отравления животных на сольфатарных полях, выделяющих сернистый газ и сероводород в период затухания вулканической деятельности, не ред­кость. Особенно часты они на участках с мофеттами. Мо­фетты — это разновидность фумарол, насыщенных хо­лодными газами, главным образом углекислотой и се­роводородом, а также водяным паром. Они образуются в период замирания вулканической деятельности.

Погибших медведей-гризли, например, находили в так называемом Мертвом ущелье близ Йеллоустонского национального парка. В Долинах смерти на Яве (а их здесь шесть) находили задохнувшихся бородатых яван­ских свиней и других млекопитающих, птиц, известен случай гибели человека. В Эйфеле (ФРГ) где мофетты окружают кратерное Лаахернское озеро, находили по­гибших насекомых, птиц, мышей. Вблизи Неаполя в рай­оне Флегерийских вулканических полей в древних выра­ботках известняка имеется так называемый Собачий грот, где погибают животные, в частности собаки. Смерть животных во всех случаях объясняли высо­кой концентрацией углекислого газа, скапливавшегося в приземных слоях воздуха.

В 1975 г. своеобразная Долина смерти обнаружена в верховьях реки Гейзерной на Камчатке. По своим осо­бенностям она, пожалуй, не имеет аналогов. Камчатская Долина смерти находится в зоне активных вулканичес­ких и поствулканических процессов на пути поднимаю­щихся с больших глубин газов с высоким содержанием сероводорода. Участок, где наблюдается гибель живот­ных, приурочен к довольно узкой речной долине протя­женностью не более 2 км и шириной от 100 до 500 м на высоте 850—900 м над уровнем моря. На этом участке есть площадка размером 100×30 м, где чаще всего об­наруживают трупы зверей и птиц.

Среди павших здесь животных 12 видов млекопита­ющих, 13 видов птиц и многие виды насекомых с преоб­ладанием двукрылых. Почти все виды — характерные обитатели субальпики. Среди млекопитающих нет та­ких обитателей гор, как черношапочный сурок и снеж­ный баран. Они растительноядны, а лишенные расти­тельности склоны и дно долины ручьев не привлекают их внимания. По той же причине за 10 лет с момента открытия Долины смерти зарегистрировано лишь по од­ному погибшему арктическому суслику, зайцу и пищухе. Все крупные звери, павшие в верховьях Гейзерной, 14 бурых медведей, 9 лисиц, 5 росомах — хищники, охотно питающиеся падалью.

Из птиц таковы ворон (22 особи) и белоплечий ор­лан. Их привлекают трупы погибших животных. Спус­каясь к ним, они погибают сами и, в свою очередь, прив­лекают других. Что касается остальных видов птиц, то здесь наблюдаются случайные залеты (слеток дрозда, птенцы куропатки, чечевица), а кроме того, птиц может привлекать оголенный грунт и обилие погибших насеко­мых. Почти все воробьиные погибли преимущественно весной и обнаружены на проталинах среди снега. Боль­шинство полевок гибнет летом и осенью в период рассе­ления молодняка. Время гибели животных (с мая по октябрь) совпадает с периодом, когда дно и склоны доли­ны реки Гейзерной освобождаются от снега. Позы ле­жащих птиц и млекопитающих, а также состояние их внутренних органов свидетельствовали об их внезапной смерти от удушья.

Еще в 1976 г. при первых обследованиях Долины смерти было установлено, что в составе спонтанных газов источников преобладает углекислый газ (до 76%) с небольшой примесью сероводорода. Было высказано предположение, что именно углекислый газ, скапливаю­щийся в понижениях, и становится причиной гибели животных. Это казалось очевидным, поскольку приме­ры подобных явлений широко известны в разных райо­нах планеты. Однако благодаря регулярным наблюдени­ям в Долине смерти появлялись все новые дополнитель­ные факты, которые нельзя было объяснить однозначно. Во-первых, выяснилось, что не каждое посещение жи­вотными Долины смерти оканчивается для них гибелью. Крупные звери, а также вороны и орланы иногда безо­пасно кормятся трупами и перетаскивают их с места на место. Во-вторых, места гибели животных не всегда по­стоянны. В одни сезоны звери и птицы преимущественно погибали на террасе ручья, в другие — непосредственно по его берегам. Поражало и то, что процесс разложения (гниения) трупов происходил очень медленно, они сохра­нились необычайно долго.

Долиной смерти заинтересовались вулканологи. Г. А. Карпов с соавторами обратили внимание на то, что в породах, слагающих берега ручьев, обильны вклю­чения почти чистой самородной серы. Выше основной площадки гибели животных, на берегу ручья, отмечено сильнейшее сернокислотное выщелачивание сероносных пород, обусловленное окислением серы тионовыми бак­териями. Тогда как непосредственно в зоне Долины смерти окислительная деятельность тионовых бактерий оказалась подавлена, а концентрация их на образцах се­ры (103 клеток/г) была на несколько порядков ниже, т. е. в Долине смерти господствует не окислительная, а восстановительная среда. Вот и разгадка явления дли­тельного сохранения трупов — она в относительной сте­рильности среды.

Возникло предположение о решающей роли именно сероводорода в специфике камчатской Долины смерти. Анализы подтвердили это. На дне колодца, образовав­шегося весной в результате провала снега над ручьем, воздух, отобранный в 10—15 см над поверхностью воды, содержал 21,25 мг/л сероводорода (1,41 объемного процента) и был резко обеднен кислородом. Этот, показа­тель более чем в 20 раз превышает летальную концент­рацию для человека: На высоте 50 см сероводорода бы­ло 10,2 мг/л (0,69 объемных процента). В воде ручья было до 105,4 мг/л сероводорода, и все камни’ в нем пок­рылись налетом серы. Снег возле «колодца» также ока­зался насыщен сероводородом. На открытых продувае­мых, местах сероводорода в воздухе не было. В составе воздуха Долины смерти обнаружены и другие высоко­токсические газы: двуокись серы, сероуглерод, карбонил-сульфид. В образцах самородной серы обнаружены пары синильной кислоты.

Тяжелые токсические компоненты воздуха (углекис­лота и сернистые соединения) концентрируются в при­земном слое. Это явление, называемое химической меромиксией, обусловлено микрорельефом и погодными ус­ловиями. Таким образом, гибель зверей и птиц объясня­ется тем, что они передвигаются по дну долины с опу­щенной головой при осмотре и поедании трупов. Это и оказывается для них роковым. Поскольку концентрация газов у земли зависит от микрорельефа, от силы и нап­равления ветра, осадков, тумана и т. д., то ситуации, складывающиеся в разные дни и сезоны, неодинаковы. К. тому же, вероятно, и выходы газов изменяются во времени. Не случайно Франц Юнгхун, посетивший мо­фетты на Яве 30 раз, лишь в четырех случаях обнаружил в котловине газ. По его словам, бывало, что он умыш­ленно вдыхал воздух у грифонов, не ощущая каких-либо болезненных последствий.

В камчатской Долине смерти у человека, стоящего во весь рост возле мофетт, признаки отравления обычно появляются через 10—25 мин. Но был случай, когда ночью в безветрие даже кратковременный переход по дну долины не прошел бесследно. Нормальное самочув­ствие восстанавливается примерно через 30 мин после того, как человек покидает долину реки. Опускаться на колени, а тем более ложиться на грунт в зоне Долины смерти — крайне опасно для жизни.

Очевидна и своеобразная трофическая цепь, опре­деляющая очередность гибели животных. Она начинает­ся гибелью полевок и птиц весной на берегах ручьев. Вслед за ними погибают лисицы, патрулирующие бе­рега, вороны, замечающие мертвых животных. Затем хорошо заметные издали трупы привлекают росомах и медведей. Эта схема может реализоваться лишь частич­но. Но в ее реализации убеждают эксперименты, прове­денные работниками Кроноцкого заповедника, Стоило вовремя убирать трупы животных (инициаторов), как цепь прерывалась и общее количество гибнущих зверей и птиц сокращалось.

Косвенное влияние вулканической деятельности на жи­вые организмы. Глобальный аспект.

В период извержения вулканов воздушные тече­ния быстро разносят взвешенный выброшенный ма­териал, загрязняя атмосферу над огромными участ­ками земной поверхности. Известно, что вулкани­ческая пыль от вулкана Кракатау в 1883 г. за 13 дней обогнула земной шар, оставаясь в слоях стратосферы еще несколько месяцев. Частицы пепла, выброшенного вулканом Агунг на острове Бали (Индонезия) 6 1963 г., были обнаружены на высоте около 20 км в СШA (Те­хас) и над штатом Виктория в Австралии. Пепел от взрыва Безымянного в 1956 г, через несколько суток по­явился в верхних слоях тропосферы вблизи Лондона. Космонавт Г. М. Стрекалов вспоминает, что пепловая туча при извержении Алаида в 1981 г. простиралась от Северных Курильских островов через весь Тихий океан до берегов Северной Америки.

Загрязнение атмосферы вулканическим пеплом не проходит бесследно. Ряд советских и зарубежных уче­ных установили, что оно может вызвать в течение нес­кольких месяцев или лет уменьшение, прозрачности ат­мосферы и ослабление солнечной радиации на 10— 20%. Пылевые частицы становятся своего рода ядрами конденсации, способствуя развитию облачности. Есть расчеты, согласно которым увеличение облачности на 10% ведет к понижению среднегодовой температуры на 2°С.

200 лет назад Бенджамен Франклин предположил, что вулканическая пыль и газы могут оказаться причи­ной изменения климата. Современные расчеты по­казали, что наибольшие отклонения температуры отмечаются во второй (после извержения) месяц, а для возвращения температуры к норме требуется по крайней мере несколько месяцев. Отклонения температур могут быть очень значительны. Так, в местностях, оказавших­ся на пути пепловрго шлейфа Сент-Хеленса в мае 1980 г., дневная температура упала на 8°С, а ночная повысилась на 4—6°С. Дело в том, что пепловые частицы хорошо поглощают и испускают тепловое излучение, не давая ночью остыть нижним слоям атмосферы.

Есть мнение, что колебания прозрачности атмосферы из-за взвешенных частиц могут привести к столь сущест­венному глобальному изменению климата, что оно впол­не может закончиться крупной климатической катастро­фой. Одним из первых такую идею высказал американс­кий метеоролог В. Хамфрис, анализировавший резуль­таты последствий гигантских извержений вулканов Катмаи и Кракатау. К этому можно добавить, что сильней­шее извержение Тамбора в 1815 г., когда в воздух было выброшено до 186 км3 пирокластического материала, повлияло на климат Европы и Северной Америки. Сле­дующий за извержением год называют «годом без лета». В Лондоне, например, было холоднее в среднем на 2— 3°, а в Северной Америке в тот сезон не вызрел урожай.

М. И. Будыко сформулировал концепцию о возмож­ности в прошлом аэрозольных катастроф. Она основана на анализе и математических расчетах понижения температуры нижних слоев атмосферы в случае совпадения нескольких крупных извержений или в случае одного из­вержения, но на порядок более мощного, чем изверже­ния Катмаи или Кракатау. Такие катастрофы могли сопровождаться понижением средней глобальной темпе­ратуры на 5—10°С и более, что, конечно, оказывало вли­яние на живые организмы. Родилась гипотеза, объясня­ющая этим массовые вымирания живых организмов в геологическом прошлом.

И. В. Мелекесцев установил, что есть связь по вре­мени между крупнейшими вспышками взрывной вулка­нической деятельности и плейстоценовыми (средняя из трех эпох, четвертичного периода истории Земли) оледе­нениями. Это интригующее открытие. Вулканическую деятельность в этом случае нужно рассматривать, ко­нечно, не единственным фактором, способствовавшим оледенениям. Но она, вероятно, могла быть дополнитель­ным импульсом, который приводил к росту ледников.

Региональный аспект. Изменения среды обитания животных, растений и микроорганизмов под воздействи­ем вулканогенных факторов в региональном масштабе представляют собой следствия прямого воздействия взрывов, отложений выброшенного материала, палящих, туч газов. Но кроме того, это следствия пожаров, цунами, электромагнитных аномалий и других явлений, ко­торые нередко сопровождают извержения. При этом из-за мощных выбросов в атмосферу летучих компонентов возрастает минерализация атмосферных осадков, увели­чивается содержание в них ионов, понижаются значения рН.

Известны исследования Л. А. Башариной, установив­шей существенное влияние вулканизма на атмосферные осадки и воздух на Камчатке. Пеплы, содержащие боль­шое количество водно-растворимых веществ, изменяют химический состав почв, радиационную обстановку. Не­большие пепловые присыпки ведут к модификации зо­нального почвообразовательного процесса, а погребение пеплами почв, означает начало новой фазы почвообразо­вания с формированием слоисто-пепловой почвы. В за­висимости от времени года, периодичности и количества выпадающего пепла отмечено либо ускорение схода сне­га до 15—20 дней, либо, наоборот, задержка снеготая­ний более чем на две недели или даже консервация Снежников. По мнению И. А. Соколова, пеплопады вли­яют и на биологический круговорот.

Все это так или иначе отражается прежде всего на растительности. С погребением подстилки и нижних яру­сов растительных сообществ изменяются условия естест­венного возобновления древесных и других, растений, причем реакция разных видов неодинакова, что приво­дит к изменению сообществ в целом. В частности, повы­шается роль пионерных видов даже в сомкнутых группи­ровках. Оказывая губительное воздействие на некоторых насекомых, пеплопады нарушают пищевые (трофичес­кие) связи в сообществах что порой может привести к нежелательным последствиям для сельскохозяйственных культур. Известно, что при извержении вулкана Парикутин (Мексика, 1943 г.) в его окрестностях погибли на­секомые, уничтожавшие вредителей сахарного тростни­ка. В результате в тот год плантации сахарного трост­ника пострадали от этих вредителей.

Региональные аспекты влияния вулканической дея­тельности на живые организмы, и прежде всего на расти­тельность, тесно смыкаются с проблемой вулканическо­го районирования и прогноза вулканической опасности. Разумеется, это актуально для регионов, где сосредо­точены активные вулканы. В 1962 г. своеобразная прог­нозная карта была составлена Мархининым для Камчатки и Курильских островов. При ее составлении бы­ли учтены опасные явления, сопровождающие изверже­ния, рельеф местности, характер деятельности каждого вулкана. Прогноз ущерба лесам оправдался практически во всех случаях значительных извержений.

Есть мнения о том, что вулканическая деятельность может оказаться важным региональным фактором из­менений в экосистемах океанов и морей. К. С. Сидоров пришел к пониманию необходимости учета вулканизма при анализе установленных им изменений в структуре прибрежных донных сообществ Командорских островов. Его вывод таков: уровень биологической продуктивно­сти у берегов Командорских островов тесно связан со взрывами камчатских вулканов. Суть этой связи в том, что пеплы Алаида (1981 г.) и Толбачика (1975—1976 гг.) могли быть своеобразными удобрениями, стимулировав­шими необычайно мощное развитие бобровой капусты в несвойственных ей местах, с проникновением ее на зна­чительные глубины (18—20 м). Одновременно наблюда­лось мощное развитие фитопланктона, главным образом перидиней, крупные вспышки которых вызывают цвете­ние моря, известное под названием «красный прилив».

В силу развившихся заморных явлений поля бобро­вой капусты стали причиной гибели многих беспозвоноч­ных и рыб. Они стали своеобразным барьером, препятст­вующим проникновению взрослых животных и планктон­ных личинок в литораль (прибрежные зоны) и верхние горизонты сублиторали. Продукты метаболизма от цве­тения фитопланктона в виде слизи заполняли впадины и расщелины на донном склоне, вытесняя подвижных оби­тателей на приподнятые участки дна, где наступало их «перенаселение». В итоге было подорвано воспроизвод­ство морских ежей — кормовых объектов ценнейшего морского зверя — калана. Сработала сложнейшая цепь взаимосвязей в биологическом сообществе.

Анализ карт распределения биогенных элементов, первичной продукции и хлорофилла в поверхностных слоях Мирового океана, по мнению Сидорова, подтверж­дает предположение о том, что наиболее продуктивные зоны находятся либо в непосредственной близости от районов активной вулканической деятельности, либо тесно связаны с ними господствующей атмосферной циркуляцией или направлением поверхностных течений.

Местный (локальный) аспект. Изменения условий обитания живых организмов (кратковременные или дли­тельные, катастрофические или сукцессионные, биоти­ческие или абиотические) и вызываемые ими трансфор­мации биологических сообществ, а также изменения об­раза жизни, экологии, физиологии и развития отдельных организмов в непосредственной близости от вулканов чрезвычайно разнообразны. Они бывают следствием как прямого воздействия вулканогенных факторов, так и кос­венного влияния явлений, сопутствующих извержениям. В этой брошюре рассмотреть все эти изменения не пред­ставляется возможным. Остановимся на наиболее инте­ресных и важных.

Вначале о косвенном влиянии вулканической деятель­ности на обитателей водоемов. Водные экстракты и пе­пел вулкана Безымянного (1956 г.), поступившие в озе­ро Азабачье, резко изменили количественные показатели биологических процессов. Численность основного пред­ставителя первого трофического уровня — диатомовой водоросли мелозиры увеличилась на два порядка че­рез 3—4 месяца после пеплопада. Для организмов вто­рого трофического уровня — планктонных ракообраз­ных — воздействие экстрактов в первые 4 года было неблагоприятным. Но по мере нейтрализации токсичес­ких соединений и при обильном корме, которым душ них являются диатомеи, численность циклопов и дафний воз­росла до необычайных размеров. Представитель третьего трофического уровня экосистемы озера — молодь лосо­сей, (красная), которая до ската в море два года нагу­ливается в озере, все это время питалась планктоном богатым рачками. Благодаря хорошей обеспеченности кормами в среднем возросли размеры рыб, их масса и упитанность, а это, в свою очередь, определило очень высокую выживаемость красной в море и необы­чайно высокий процент ее возврата в озеро на нерест.

Таким образом, прямое воздействие вулканических пеплов на одни живые организмы оказало косвенное влияние (по цепи взаимозависимых процессов) на дру­гие организмы и на сообщество в целом. Понимание важности химического состава пепла для трофодинами­ческих процессов в лососевых озерах, расположенных в районах активного вулканизма, позволило разработать метод так называемой фертилизации — мероприятий по интенсификации продуктивности озер в рыбохозяйствен­ных целях путем внесения удобрений. Эти мероприятия сейчас активно проводят под руководством И. И. Курен­кова на озере Курильском. Первые результаты экспери­мента обнадеживают. Так сама природа подсказала путь к интенсификации хозяйственного освоения рыбных за­пасов Камчатки. Но эту подсказку нужно было уметь увидеть. Это наглядный пример практического использо­вания результатов исследований в области экологичес­ких проблем биовулканологии.

Представляет интерес изучение процессов освоения более чем 50 видами рыб термальных водоемов. Боль­шинство — при температурах до 30—35°С. Отдельные виды выдерживают температуры до 45°С. В источниках с низкими показателями рН и в водах, содержащих зна­чительные концентрации токсических газов, они не сох­раняются. Поэтому в термальных ключах вулканоген­ного происхождения рыбы обычно встречаются только в низовьях. Термальная ихтиофауна неоднородна. Есть в ней эндемичные «термофильные» формы, обособившие­ся в подвиды, виды или роды. Но есть и местные, живу­щие в обычных водоемах, отдельные популяции которых либо временно посещают термальные ключи, либо про­водят там часть своей жизни.

Пребывание в условиях постоянно повышенных тем­ператур ведет к физиологическим и морфоэкологическим изменениям в организме. Самые существенные — в воз­растании интенсивности обменных процессов: рыбы быстрее развиваются и нередко начинают размножаться при меньших размерах. Камчатский ихтиолог Ю. С. Ба­сов, изучающий условия жизни лососевых в термальных ключах, установил, что молодь, нагуливающаяся в оп­тимально теплых водах, быстрее растет и в одном и том же возрасте в сравнении со своими сородичами из хо­лодных, ручьев имеет большие размеры и массу. Это­му, в частности, способствует и хорошая обеспеченность кормами. Более крупные размеры молоди, скатываю­щейся в океан, — это залог ее лучшей выживаемости, условие достижения наибольшего процента возврата на нерест. Результаты исследований в этом направлении позволяют надеяться на использование геотермальных вод, которыми богаты Камчатка и Курильские острова, для воспроизводства лососевых и других видов рыб и повышения рыбопродуктивности водоемов.

Своеобразие биологических сообществ термальных ключей еще в том, что у кромки горячей воды круглый год, включая морозные и снежные месяцы, активны прес­новодные моллюски, пауки-ликозиды и некоторые насе­комые (главным образом двукрылые). Особенно заме­чательны небольшие мухи-береговушки, образующие ко­лонии на илистых склонах, по которым стекают струи теплой воды. Они размножаются весь год. Редкая спо­собность в умеренных широтах.

Разнообразно косвенное влияние вулканической дея­тельности на растительность. Свидетельство тому — от­сутствие на вулканах или вблизи них ясных границ меж­ду территориальными группировками, снижение верхних пределов распространения типичных растительных со­обществ, сужение или выпадение отдельных полос, а подчас и целых поясов, преобладание мозаичных, комп­лексных сообществ, находящихся на разных стадиях сукцессии. Все это свидетельствует о нарушенности нор­мального типа высотной дифференциации растительного покрова. П. Л. Горчаковский и С. Г. Шиятов выделяют, особый экологический тип верхней границы леса — вул­каногенный.

Установлено, что пеплопады особенно отрицательно действуют на зеленые и сфагновые мхи, а также кустар­нички. В связи с этим в непосредственной близости от кратеров вулканов ярус зеленых мхов нередко отсутст­вует, встречаются лишь небольшие куртинки. По мере удаления от очагов извержения обилие мхов под поло­гом хвойных лесов возрастает.

В результате воздействия на деревья и кустарники вулканогенных факторов в большинстве случаев проис­ходит снижение радиального годичного прироста, особен­но впер вые 2—3 года после извержения. Интенсивность этого снижения в основном определяется степенью пов­реждений кроны, ствола и корневой системы растений, а также резкостью ухудшения почвенно-грунтовых и микроклиматических условий. После некоторых, воздей­ствий (скажем, умеренных пеплопадов) деревья и ку­старники довольно быстро восстанавливают свою жиз­ненность и прирост, после других (ударное, огневое пов­реждения мощные наносы в основании ствола) жизнен­ность растений восстанавливается длительное время ли­бо совсем не восстанавливается до прежнего уровня. Бывает и положительное воздействие вулканической деятельности на радиальный прирост деревьев и ку­старников, Это может произойти в результате привноса пеплом в почву полезных минеральных веществ, более раннего таяния снега, улучшения микроклимата.

Интересно стимулирующее влияние вулканического пепла как своеобразного удобрения для растений. Уста­новлено, что на поверхности свежевыпавших пепловых чавтиц сорбируется большое количество фосфатов, реже калия, которые, вероятно, и вызывают повышение уро­жайности. После извержения Безымянного в 1956 г. в поселке Ключи и его окрестностях заметно возросли урожаи овощей. Сделанные И. И. Товаровой расчеты свидетельствуют о том, что только за один день 30 мар­та 1956 г. вулкан выбросил пеплы, содержащие в виде легкорастворимых солей 450 тыс. т азота, 80 тыс. т ка­лия, 36 тыс. т магния, 35 тыс. т кальция.

Благоприятный эффект влияния вулканических пеп­лов на сельскохозяйственные культуры известен давно. Не случайно в некоторых странах, например в Индоне­зии, Италии, Японии, люди охотно селились вблизи ак­тивных вулканов, разрабатывали близлежащие земли под поля, несмотря на очевидную опасность извержений.

Своеобразные растительные сообщества складывают­ся возле термальных источников и вокруг сольфатар­ных полей. Среди произрастающих здесь растений есть термофильные эндемики, нигде более, кроме как у тер­мальных ключей, не встречающиеся. Сотрудники Кро­ноцкого заповедника Л. И. Рассохина и О. А. Черняги­на, изучавшие растительные сообщества термалей Доли­йы гейзеров, установили, что их своеобразие обусловле­но необычно высокими почвенными температурами корнеобитаемого слоя в вегетационный период и более ши­рокой, чем в обычных условиях, амплитудой их колеба­ния. Вид-эдификатор фимбристилис охотский.

Другие компоненты термальных растительных сооб­ществ хотя, и не эндемики Камчатки, но в ее пределах встречаются преимущественно на термальных местооби­таниях. В их числе многолетники — полевицы парная и шероховатая, зюзник одноцветковый, болотник камчатс­кий. У этих растений ползучие корневища и зимующие почки, легко укореняющиеся, образующие придаточные корни, часто неглубоко внедряющиеся в почву, что зна­чительно облегчает их возможность обитания в условиях аномально прогретых почв»: Они селятся на участках, уже занятых мхами и фимбристилисом. Известно, что, несмотря на сильный подогрев, температура поверхностных слоев почвы и — что особенно важно — корнеобитаемого слоя находится в непосредственной зависимос­ти от погоды, в частности от осадков. Дожди заметно охлаждают почву.

С высокотемпературными биоценозами соседствуют растительные сообщества некоторых типичных для ре­гиона ассоциаций, в частности, высокотравных с видом-эдификатором — шеломайником камчатским. Такие со­общества формируются на приречных склонах и терра­сах с хорошим почвенным дренажем, о гумусовой под­стилкой и умеренным тепловым режимом почв, Термаль­ный подогрев в естественных условиях на 40—60 дней удлиняет период вегетации растений, однако их рост и сезонное развитие находятся в зависимости от общих климатических условий местности. На термальных место­обитаниях растения этих сообществ нередко угнетены.

Термальные фитоценозы Камчатки отличаются нео­бычайно ранними сроками начала вегетации ряда видов. Так, разрушение снежного покрова на термальных уча­стках Долины гейзеров начинается с середины — конца февраля. Уже в начале марта при общих отрицательных температурах воздуха на них начинается вегетация фимбристилиса охотского, появляются всходы полевиц, прорастают зимующие почки многолетников. По мере схода снега и оттаивания верхнего горизонта почвы обычно в марте начинается вегетация других растений.

Косвенное влияние вулканической деятельности на наземных беспозвоночных изучено слабо, В СССР, ви­димо, первыми были исследования Н. А. Козакова на Курильских островах. Заслуживают внимания работы, выполненные П. А. Хоментовским на Камчатке. Он уста­новил, что своеобразные долины сухих речек, в результа­те миграций которых на значительных площадях погиба­ют деревья, представляют собой не только особые место­обитания, но и важнейшие пути быстрого расселения насекомых-ксилофагов сквозь высотные растительные поя­са. Именно сухие речки, вероятно, в немалой степени способствовали формированию современного ареала малого хвойного усача в бассейне реки Камчатки. В этом смысле вулканическая деятельность, вызывающая ги­бель большого числа деревьев под пеплами, косвенно может стать причиной возникновения кратковременных очагов массового размножения насекомых — вредителей древесных пород.

На сольфатарных полях и вдоль их границ формиру­ются оригинальные комплексы беспозвоночных живот­ных. Вместе с пауками-ликозидами некоторые насеко­мые здесь круглогодично ведут активный образ жизни. Их численность довольно высока. Есть мнение, что термальные площадки могли быть своего рода убежи­щами для теплолюбивой фауны, позволившими ей пере­жить периоды похолоданий и сохраниться В виде релик­товых фрагментов.

В Кроноцком заповеднике проведен цикл исследова­ний по оценке вулканогенных факторов размещения, численности и биологии птиц. На термальных полях и непосредственно вдоль их границ гнездятся обычные представители зонального (ландшафтного) пояса, конк­ретно — тех растительных сообществ, которые здесь преобладают, Численность птиц очень мала. Возмож­ность гнездования определяется наличием достаточно густого и высокого растительного покрова, хотя бы в виде небольших островков (от 0,5 м2 и более). Птицы не избегают нагретых участков, но устраивают гнезда не в самых теплых местах, а там, где умеренные (но ча­ще всего более высокие, чем на окружающей местности) температуры поверхности грунта сочетаются с достаточ­но густой и высокой растительностью, позволяющей на­дежно укрыть гнездо.

Преобладают камчатская (белая) и желтая трясо­гузки. Они способны устраивать гнезда возле фумарол, кипящих источников и грязевых котлов в куртинах вей­ника, ситника, голубики и спиреи. Такой способностью обладает еще до десятка видов. Гнездовые участки боль­шинства других птиц обычно расположены за границей активных термальных площадок. Там, где поверхность грунта прогрета до 42—45°С и выше, растительности либо нет, либо она столь скудна, что птицы лишены возможности укрыть гнездо. Это ставит предел разме­щению большинства видов. Максимальные температуры у основания гнезд на островках, заросших растительно­стью, достигают 30—31,5°С, а в нишах старых грифонов —37°С (горная трясогузка). Обычно температуры не превышают 17—25°С. Кратковременные посадки птиц и поиск ими корма возможны и на значительно более прогретых местах, до 42—45°С, а случайная посадка чирка-свистунка отмечена на ручье с температурой во­ды 51°С и рН = 4.

Гнезда, устроенные в хорошо прогретых местах, от­личаются расположением и конструкцией. Чем выше температура грунта и влажность, тем менее глубокими делают лунки под гнездо трясогузки и овсянка-ремез. В отдельных случаях желтые трясогузки устраивают гнез­да прямо на поверхности земли, укрепляя их в основа­ниях стеблей прочных трав. Кроме того, на термальных площадях они используют значительно меньше матери­ала как по количеству, так и по числу компонентов, и главное — не так обильно, либо вовсе неутепляя лоток перьями и волосом. Несколько гнезд камчатской тря­согузки было экспериментально проверено на теплопро­водность: она оказалась выше у гнезд на термальных полях. Видимо, адаптации птиц в обычных условиях на­правлены на изоляцию содержимого гнезда от внешней среды, а на термальных полях — на умеренный допуск тепла.

Большой интерес представляют этологические адап­тации птиц к насиживанию кладок на термальных по­лях. Оказалось, что все основные формы поведения, осу­ществляемые без проявления высокой двигательной активности (ночной отдых, дневной покой, чистка опере­ния), в общем, совмещаются с насиживанием у птиц и на термальных полях, и за их пределами. Но у первых комфортное поведение (например, чистка оперения) ча­сто осуществляется в перерывах между насиживанием за пределами гнезд. Основные действия, при помощи ко­торых насиживающая птица создает в гнезде оптималь­ные условия для эмбриогенеза (кратковременное привставание над кладкой или на край гнезда, переворачи­вание яиц клювом, ерзающие движения из стороны в сторону, изменение частоты, продолжительности пере­рывов и пребывания в гнезде и т. д.), отличаются у птиц, гнездящихся на. термальных полях или гнездящих­ся в других местах. Эти отличия наиболее значительны у пар, гнезда которых расположены в сильно прогретых местах.

В гнездах желтых трясогузок на слабо прогретых участках ритм насиживания оказался, в общем, таким же, как и в некоторых гнездах, устроенных открыто на сухой шлаковой тундре, в горах, где солнце сильно наг­ревает поверхность грунта. Камчатские трясогузки на термальных полях значительно больше времени оставля­ют кладку открытой, перерывы в насиживании у них, как правило, более продолжительные, а отдельные акты насиживания кратковременны. Смена партнеров чаще всего затягивается, нередко и общее количество слетов с гнезда больше.

Специальные действия, связанные с насиживанием и защитой кладки, сохраняются и у птиц на термальных полях. Чирок-свистунок, покидая кладку, укрывает ее пухом так же, как это обычно делают гусеобразные в нормальных условиях. Подмечено, что у камчатских жел­тых трясогузок в обычных условиях насиживание длит­ся 12—14 дней, а в хорошо прогретых гнездах — 10—13 дней.

В период выкармливания птенцов приемы поиска и схватывания добычи у взрослых птиц на термальных полях, в общем, те же, но в среднем они затрачивают, на это меньше времени и соответственно (хотя и не во всех гнездах) несколько чаще приносят корм птенцам. Иногда птицы используют и своеобразные приемы сбора корма, например, подбирая полуживых (или отравлен­ных) насекомых. Впрочем, даже птицы, гнездящиеся не­посредственно на термальных полях, нередко улетают за кормом далеко за их пределы. Пара камчатских тря­согузок, гнездившаяся на краю термального поля, соби­рала корм птенцам на площади 32 200 м2, а гнездившаяся вдали от терм — на площади 15 800 м2. Тем не ме­нее первые приносили корм немного чаще. Быть может, именно этим можно объяснить факты, свидетельствую­щие о том, что в обычных условиях птенцы у камчатских трясогузок покидают гнезда на 15—16-й день, а в хоро­шо прогретых гнездах — на 12—15-й день.

Этим не ограничивается косвенное влияние вулкано­генных факторов на птиц. Замечено, что вблизи горячих источников и вокруг термальных полей птицы нередко размножаются значительно раньше (разница порой до­стигает 2—3 недель), чем на удалении от них.. У неко­торых птиц, в том числе у дуплогнездников, бывает вы­ше размер выводка, а в годы с суровыми веснами у таких птиц заметно выше успех размножения. Чем холод­нее весна, тем больше, например, водно-болотных птиц концентрируется вокруг термальных полей Узона. А у здешних куропаток отмечены более ранние сроки линь­ки. Известно, что регулярные зимовки гусеобразных птиц в некоторых районах Камчатки обязаны своему су­ществованию именно подтоку термальных вод. Мощные площадки Узона и долины Гейзерной привлекают во­робьиных птиц в периоды миграций.

Благодаря специфическим микроклиматическим ус­ловиям вокруг мощных термальных полей в горах иног­да формируются своеобразные природные комплексы, не имеющие аналогов на такой высоте. Таков, к примеру, природный комплекс кальдеры вулкана Узон. Здесь, со­вершенно изолированно, на высоте 650 м над уровнем моря, гнездятся некоторые птицы, ближайшие границы ареала которых находятся за сотни километров, либо нигде более в соседних районах на такой высоте не встречаются. Плотность размещения некоторых водно-болотных птиц превышает максимальные показатели, известные для региона. И основным фактором, способст­вовавшим этому, является гидротермальная деятель­ность.

Ну а как млекопитающие? Сказываются ли на их по­ведении, образе жизни и биологии следствия активности вулканов? Сказываются. И пожалуй, наиболее нагляд­ный пример известен для окрестностей реки Гейзерной. Старейший исследователь фауны Камчатки Ю. В. Аве­рин пишет, что ранняя свежая зелень на термальных площадках реки Гейзерной благоприятствует успешной зимовке снежных баранов, которые откочевывают с вершины соседнего вулкана в долину реки (с 600—800 до 400 м над уровнем моря). Ранние «пастбища» Гей­зерной привлекают и других зверей. Весной здесь оби­лие медведей. По склонам каньона в иные дна можно одновременно насчитать до 14—18 медведей. Они мир­но кормятся на прогретых, свободных от снега участках, поедая свежую растительность, разрывая зимние запа­сы полевок.

Привлекают медведей весной и долины других тер­мальных ручьев. Медведи, зайцы, северные олени, сус­лики используют термальные площадки в качестве источников минерального питания. Они слизывают соль с поверхности грунта, иногда делают небольшие покуп­ки в глине. Некоторые черты поведения медведей на термальных полях таковы, что при всей осторожности в их оценке так и напрашивается предположение о воз­можности использования зверями… лечебных или, если хотите, профилактических свойств, термальных вод и глины. Это касается тех случаев, когда медведи, каза­лось бы, бесцельно бродят по хорошо прогретым, лишенным растительности участкам, топчутся и ложатся в грязь, подолгу простаивают в воде. Собственно, исполь­зование вод и мокрой глины, богатых разнообразными химическими соединениями, в качестве средств избавле­ния от эктопаразитов кажется вполне естественным.