Коса Долгая — уникальный природный объект Азовского моря

Рассказывается о природе и истории косы Долгой, а также о результатах экспедиции, организованной Русским географическим обществом в июне—июле 2021 г. Проведена аэрофотосъемка косы, измерены морфометрические параметры береговых валов, формирующих ее аккумулятивное тело. На морской акватории изучено поле течений и термохалинная структура вод. Исследовано строение различных участков косы и состав современных и ископаемых (из кернов и береговых отложений) моллюсков, проведен отбор раковинного материала для определения абсолютного возраста береговых валов. Проводились орнитологические наблюдения. Выявлено, что пластиковый мусор становится ведущим фактором, влияющим на состояние популяций птиц, в том числе редких видов. Археологические находки на островах косы Долгой показали возможность их переноса течениями из разрушаемых памятников коренного берега. Выявлены многочисленные свалки мусора в местах «дикого» отдыха туристов, отмечено размывание свалок 1950–1960-х годов.

На побережьях Азовского моря особое место занимают песчаные косы. Они есть повсюду — от керченско-таманских обрывов до Таганрогского залива. На северном берегу моря вытянулись косы Бирючья (Федотьева, Бирючий Остров), Обиточная, Бердянская, Белосарайская, Кривая и Беглицкая. Это так называемые косы азовского типа. Их длина составляет соответственно 40, 30, 18, 13, 6 и 4 км, она уменьшается по мере сокращения разгона волны восточных румбов. В Таганрогском заливе расположены косы Долгая, Камышеватская, Чумбурская и Очаковская (14, 7, 4 и 3 км соответственно). Все они состоят из береговых валов, которые последовательно причленяются к коренному берегу. Многие косы имеют подводные продолжения в виде петлевидных валов-отмелей длиной до 20 км. Очертания кос часто меняются, и, несмотря на неплохую изученность, особенности их строения и развития нередко остаются под вопросом.

Историческая местность и памятник природы

Один из самых крупных и интересных географических объектов Азовского моря — это коса Долгая. Она фактически отгораживает Таганрогский залив от основной части моря. Когда-то в этом месте находилась дельта Дона. Длина собственно косы более 10 км, ширина до 4 км, а общая протяженность системы коса — подводное поднятие цоколя составляет более 30 км. Современный облик косы сложился около 5 тыс. лет назад.

Во время стремительной греческой колонизации 2.5 тыс. лет назад коса служила одним из основных ориентиров для греков в плаваниях по древней Меотиде и при заходах в Большой Рамбит (р. Ея) и Малый Рамбит (р. Бейсуг). Здесь был коварный вход в крупнейший залив Меотийского болота (Азовского моря) на пути в богатый зерном и рыбой г. Танаис — самый северный и восточный форпост греков перед бескрайней степью. Во времена освоения греками побережья Азовского моря климат здесь был существенно влажней и теплей, чем сегодня. Но как в настоящее время, так и тысячи лет назад в районе косы Долгой то появлялись, то исчезали подводные мели и отмели, возникали и пропадали смертельные водовороты и стремительные течения, именно в этом месте была своя, меотическая, «Сцилла и Харибда», где погибли десятки кораблей греков, генуэзцев, турок и русов. Что же влекло искателей приключений в столь опасные путешествия? Ответ прост: зерно и рыба, особенно осетровые, из которых добывали черную икру и делали балык. Еще одной статьей экспорта была азовская хамса, греки придумали изготавливать из нее питательный и терпкий соус, использовавшийся как приправа к блюдам средиземноморской кухни для всех слоев населения Древней Греции и Римской империи (пряности Востока тогда еще не были столь известны и доступны). Танаис, а позднее и Азак (Азов) считались одними из ключевых пунктов Великого шелкового пути, мимо них шли бесчисленные караваны — как на Запад, так и на Восток. Экспорт зерна и рыбы, а также рабов продолжился и во времена Османской империи.

Позднее, уже для казаков, коса Долгая стала ключевым форпостом для контроля азовского побережья при набегах османов и татар и одновременно основной факторией для рыболовства. Добывали здесь как «красную» рыбу, т.е. осетров, так и «белую» — чебака (леща), сазана, сулу (судака).

В наше время коса Долгая — это памятник природы. Здесь сохраняются уникальные формы рельефа и связанные с ними природные ландшафты, а также редкие виды растений. Коса относится к ключевым орнитологическим территориям для сохранения местообитаний разнообразных видов птиц в период гнездования, линьки, на зимовке или отдыхе во время миграций (в том числе малой крачки, кулика-сороки, морского зуйка, черноголового хохотуна, черноголовой чайки, шилоклювки).

Кроме всего прочего, коса Долгая — один из основных рекреационных ресурсов Краснодарского края, в частности Ейского р-на. В летний период в это замечательное место устремляются тысячи отдыхающих со всей страны и из ближнего зарубежья. Мелководное и хорошо прогреваемое море позволяет начинать купальный сезон раньше, чем на черноморском побережье, а сильные ветра и отличные волны сделали это место любимым для активного отдыха парапланеристов и серфингистов. Важно отметить, что острова на продолжении косы Долгой располагаются вблизи государственной границы и судового хода. Они попадают в пограничную зону, и доступ к ним исследователей в настоящее время существенно ограничен. Это значит, что научные данные, полученные из этого уникального места, всегда ценятся особенно.

Экспедиция РГО

В июне—июле 2021 г. косу Долгую посетила комплексная экспедиция Южного научного центра РАН, организованная при поддержке Русского географического общества. Среди ученых были географы, литологи, гидрологи, палеонтологи, почвоведы и ГИС-специалисты. Целью полевых исследований стало изучение механизмов и факторов образования и трансформации кос Азовского моря. Необходимо было знать, как поведут себя берега при изменениях климата и уровня моря, и разработать средства и подходы для создания таких прогнозов. Работы проводились на всей площади косы Долгой (от коренного уступа в районе оз. Лебединого до ее дистального окончания), а также на прилегающей морской акватории — на участках, граничащих с западным и восточным берегами косы, а также вокруг ее островной части.

Участникам экспедиции удалось выполнить колоссальный объем научных работ. С помощью беспилотных летательных аппаратов проводилась аэрофотосъемка для составления ортофотопланов и цифровых моделей рельефа косы. Заложены контрольные геодезические точки для фиксации мест бурения скважин, привязки ортофотопланов и измерения морфометрических параметров береговых валов, формирующих аккумулятивное тело косы. Для изучения геологического строения косы на различных участках выполнены буровые работы с отбором керна. Из вскрытых геологических разрезов отобран раковинный материал для определения абсолютного возраста береговых валов радиоуглеродным методом. Выполнено биостратиграфическое (малакологическое) изучение песчано-ракушечных обнажений на самой косе и в ее островной части. Измерены поля течений, а на мелководных участках акватории Азовского моря отобраны пробы поверхностных осадков и донных организмов.

Получены самые новые и современные данные о состоянии природной системы косы Долгой. С результатами этих экспедиционных работ мы и хотим познакомить читателя.

Строение косы и анализ ее отложений

Для исследования микрорельефа прибрежной зоны и древних береговых валов мы выбрали участок на юго-западном берегу косы. Именно здесь береговые валы особенно хорошо различимы. Отметки высот получили с помощью высокоточного геодезического приемника «EFT M4 GNSS» вдоль пеших маршрутов, проложенных по гребню одного из валов, и перпендикулярно им. Для анализа состояния ландшафтно-морфологической структуры косы мы выполнили также аэрофотосъемку участка пеших маршрутов. Для этого использовался беспилотный летательный аппарат «Phantom 4». По результатам всех промеров построены профили рельефа, которые позволили уточнить расположение известных ранее береговых валов и обнаружить новые, не выявленные в ходе визуального осмотра.

Также мы изучили строение аккумулятивных островов у оконечности косы. Интересно, что их количество, размеры и форма меняются ежегодно. В прошлом году были зафиксированы GPS-координаты оконечностей двух крупных островов, ближайший к косе имел длину 3.6 км, второй — 1.7 км. В 2021 г. на этом месте мы обнаружили цепь из мелких островков длиной около 0.5 км (первый) и 1.5 км (второй и третий). В поперечном сечении первого острова выделяется до пяти береговых валов, а на его южной оконечности — около 10 боковых валов. Второй длинный остров отличается твердой поверхностью, которая представляет собой ракушу, сцементированную птичьим гуано. Твердое покрытие и обилие птичьих гнезд позволяют предположить, что остров меньше размывается и меняет форму в период сильных штормов. Микрорельеф острова отличается значительной динамикой, здесь параллельно береговой линии образовалось множество грядовых цепочек и валов. Предположительно, важнейшую роль в перемещении наносов играет волновое воздействие, а также отчасти эоловый перенос.

Вдоль западного побережья Ейского п-ова, южнее станицы Должанской (со стороны Азовского моря), на многие километры протягивается непрерывная полоса береговых обрывов, а это не что иное, как естественные, готовые геологические разрезы. Мы исследовали их на протяжении около 5 км. Обнаженность разрезов полная, что говорит о постоянной и достаточно равномерной береговой абразии. Мощность отложений мало изменяется по простиранию и составляет 7–8 м. В обнажениях вскрываются субаэральные отложения лессово-почвенной серии, включающие несколько погребенных почв, которые предварительно можно интерпретировать как мезинский (начало позднего неоплейстоцена) и каменский (конец среднего неоплейстоцена) педокомплексы. Таким образом, низы террасы, к которой примыкает коса Долгая, предположительно датируются второй половиной неоплейстоцена (около 240–200 тыс. лет назад). В ходе предварительного осмотра слоев мы не обнаружили остатков ископаемых организмов (in situ). На осыпи была найдена нижняя челюсть суслика Spermophilus sp., который в настоящее время в районе

Ейского п-ова не обитает. Можно предположить, что остатки грызуна происходят из кротовин в слое валдайского лесса (ниже современной почвы).

На разных участках косы нам удалось пробурить шесть скважин и отобрать керны. Всего в ходе буровых работ пройдено почти 120 погонных метров. Максимальная глубина скважины составила 23 м, а минимальная — 15.5 м.

В кернах скважин была изучена малакофауна (раковины моллюсков) — важный показатель условий и времени формирования отложений. При первичном анализе отмечены наиболее часто встречающиеся виды. Практически во всех колонках максимальное количество раковин присутствовало на глубине до 2.5–3 м в песчано-ракушечных отложениях. Малакофауна в этом интервале преимущественно представлена створками Cerastoderma разного размера и разной степени сохранности. Обычными были крупные обломки Mytilus galloprovincialis, створки Chamelea gallina, раковины Tritia, реже в пробах присутствовали раковины Bittium, единично встречались Hydrobia и Theodoxus, а также обломки створок Pholadidae. В более глубоких горизонтах моллюски были приурочены к серым илам, а на глубине 20 м и более — к пескам.

Малакологическое исследование островов косы позволило выявить различия в их строении и структуре. Надводная часть первого от косы острова сложена в основном целыми створками раковин, имеет рыхлую сыпучую структуру, легко деформируется в результате волновой активности. Фоновый вид моллюска здесь — Cerastoderma, его створки покрывают всю поверхность острова. Кроме него, часто встречается Mya arenaria и крупные обломки Mytilus galloprovincialis, в зоне прибоя на берегу мы нашли целые раковины этих моллюсков со скрепленными лигаментом створками. Равномерно по всей площади острова (хотя и в небольшом количестве) распределены створки Chamelea gallina и Gastrana fragilis. Найдено множество Tritia reticulata разной степени сохранности. Со стороны Азовского моря часто встречается Solen vagina. В выбросах была обнаружена раковина пресноводного моллюска Viviparus viviparus. Второй от косы остров сложен мелким раковинным детритом с песком. Его поверхность довольно плотная и мало подвержена деформации. Здесь мы заложили шурф, чтобы оценить морфологическое строение острова. Оказалось, что островные отложения сформированы из створок раковин моллюсков, ракушечного детрита и ракушечного песка при небольшом количестве аллювиальных песков в нижней части профиля. В строении разреза хорошо различимы отдельные слои. На глубине 13 см начинается слой крупных обломков раковин, преимущественно Cerastoderma, мощностью 8 см. Ниже он сменяется мощным слоем перетертой ракуши, а на глубине 40 см переходит в слой (мощностью 7 см), состоящий в основном из целых створок. Наличие здесь створок вселенца Mya arenaria говорит о его формировании не ранее середины прошлого века. Третий остров со стороны Азовского моря пологий, похож на второй, состоит из спрессованного раковинного детрита, со стороны Таганрогского залива берег высокий, обрывистый (до 1.5 м). Отсутствие некоторых видов в горизонтах может быть связано с их небольшими размерами, и при более детальном изучении материала возможна корректировка видовых списков.

Морские исследования

Коса Долгая и ее подводное продолжение играют важную роль в водообмене между Таганрогским заливом и собственно Азовским морем. Особенно это важно сейчас, в условиях прогрессирующего осолонения моря и затянувшегося маловодья на Дону и Кубани.

Мы провели гидрологическую съемку прибрежной части косы. С помощью буйковой станции «Aanderaa RCM 9LW» измерили скорость, направление течений, температуру и соленость Азовского моря. Выполнено 10 океанографических станций со стороны Таганрогского залива и Азовского моря. Дискретность измерений варьировала от 30 с до 10 мин. Постановка и снятие станций во время всей экспедиции проводились в условиях юго-юго-западного ветра со скоростью 6–9 м/с. Максимальные скорости течений, в соответствии с полем ветра, наблюдались с западной стороны косы и достигали 22–24 см/с. В центральной и северной частях западного берега косы они понижались до 6–10 см/с. Станция 12 расположена у коренного берега, течение здесь было направлено вдоль берега в сторону оконечности косы, его максимальная скорость составила 24 см/с. Коренной берег активно размывается волнами, и при таком направлении ветра и течения материал переносится вдоль берега на север. На станции 14 течения ослабевают до 18 см/с и поворачивают вместе с направлением береговой линии. На станции 15 зафиксирована наименьшая скорость течения на западном берегу (6.4 см/с). Ближе к оконечности косы, на станции 16, скорость снова возрастает до 10 см/с. На станции 17 измерено обратное течение, образованное в результате завихрений в дистальной части. При западном ветре восточный берег косы находится в ветровой тени, поэтому течения с этой стороны были слабее, их максимальная скорость составила 5.4 см/с. На станции 3 получена наименьшая для всего периода измерений скорость — 2.8 см/с. Все течения у восточного берега косы были направлены на северо-восток. В дистальной части скорость течения достигла 19 см/с.

Соленость морской воды, также измеренная аппаратом «Aanderaa RCM 9LW», достигла минимума (13.2 епс) на станции 0 у коренной части восточного берега. Для средней части восточного берега характерны значения 13.5–13.6 епс. У оконечности с восточной стороны соленость оказалась максимальной и превысила 14 епс. С западной стороны и в проливе между островами воды Азовского моря были сильно перемешаны ветром, поэтому значения солености изменялись в узких пределах: 13.7–13.8 епс.

Температура воды была понижена у коренной части обоих берегов. У восточного (25.9°С) это, возможно, связано с притоком подземных вод, а у западного (25.7°С) — с перемешиванием всей азовоморской водной толщи. У оконечности косы заметен прогрев воды. На станции 16 температура поднялась до 27.01°С.

Съемки полей течений в течение двух лет при разном направлении ветра позволяют сделать вывод о существовании у западного (азовоморского) берега косы постоянного вдольберегового переноса как при западном, так и при восточном ветре. Если в первом случае это течение дрейфовое, то во втором — компенсационное. Оно способствует переносу донных осадков с Еленинской и Железинской банок, а также продуктов абразии западного коренного берега. В условиях слабого (4–6 м/с) восточного ветра скорости течений у западного берега в 2–3 раза выше, чем у восточного. Острова косы ежегодно сильно меняются, при этом дальние, расположенные на расстоянии около 10 км от дистали косы, имеют более стабильные размеры, расположение и форму.

В ходе экспедиции мы отобрали пробы макрозообентоса и изучили выбросы живых организмов на берегах косы. У коренного берега на пляже были обнаружены живые макрозообентосные организмы: Mya arenaria, Mytilus galloprovincialis с кладками Rapana venosa и колониями Balanus improvisus, Rhithropanopeus harrisi. Кроме того, отмечен массовый выброс на берег двустворчатого моллюска Barnea candida, обитающего на выходах известняков и мергелей и на других плотных грунтах, где он строит норы (поэтому его редко удается встретить в живом виде). Были найдены раки Upogebia pusilla, также обитающие в норах в прибрежной части моря, и кишечнополостное Actinia equine.

Находясь на косе, мы провели испытания нового прибора, разработанного в Южном научном центре РАН. Это беспилотный роботизированный гидрозонд «Водомерка», способный в условиях мелководной акватории собирать данные об электропроводности и температуре воды, а также о глубине моря. «Водомерка» показала хорошую устойчивость с подветренной стороны косы при удалении от берега до 300 м при постоянной связи пульта управления с контроллером хода. Для контроля за работой прибора мы использовали очки виртуальной реальности с системой телеметрии. Результаты измерений в целом устойчиво передавались на сайт научного центра. Работа «Водомерки» на трех отдельных участках вдоль береговой линии косы со стороны Таганрогского залива в условиях слабого волнения показала, что источники поступления более пресной воды в этих местах отсутствуют.

Наблюдения за птицами

Наши орнитологические наблюдения заключались в изучении видового разнообразия птиц и в определении наличия или отсутствия редких и охраняемых видов. Все места обнаружения птиц и их гнезд мы нанесли на карту. Было выявлено 60 видов птиц из 13 отрядов: аистообразные (Ciconiiformes) — 2 вида, гусеобразные (Anseriformes) — 2, соколообразные (Falconiformes) — 3, курообразные (Galliformes) — 1, ржанкообразные (Charadriiformes) — 6, голубеобразные (Columbiformes) — 4, кукушкообразные (Cuculiformes)— 1, совообразные (Strigiformes) — 3, стрижеобразные (Apodiformes) — 1, ракшеобразные (Coraciiformes) — 2, удодообразные (Upupiformes) — 1, дятлообразные (Piciformes) — 1 и воробьинообразные (Passeriformes) — 33. Орнитокомплекс в летний период представлен в основном гнездящимися птицами. При этом доминирующие виды наземных биотопов (кольчатая горлица, домовый воробей, грач и обыкновенный скворец) предпочитают антропогенные ландшафты, поэтому встречались в населенных пунктах. Массовые лимнофильные виды (большой баклан, пестроносая крачка и хохотунья) приурочены к островам и морскому побережью.

Археологические находки

На островной части косы в песчано-ракушечных отложениях были обнаружены артефакты, относящиеся к различным археологическим эпохам (II в. до н.э. и XIII–XIV вв.). Находка, датируемая II в. до н.э., представляет собой верхнюю профильную часть греческой родосской амфоры с клеймом. Она, вероятно, происходит из разрушенного береговой абразией раннесарматского кургана (курганная группа Должанская I). К XIII–XIV вв. относятся фрагменты гончарных сосудов и амфор, предположительно из разрушенных слоев поселений Должанское I или Должанское II.

Курганные группы Должанская I–III датируются II–I вв. до н.э. и были оставлены носителями раннесарматской археологической культуры — кочевниками, жившими зимой поблизости от морского побережья. Сохранившиеся остатки поселений, датируемые средневековым временем (XIII–XIV вв.), могут быть соотнесены с венецианскими портоланами — морскими картами с указаниями портов и поселений.

Геоморфологическая характеристика береговой зоны Ейского п-ова в эпоху нимфейской трансгрессии свидетельствует об активных эрозионных процессах в рыхлых береговых толщах, сопровождавшихся расширением речных долин. Частые шторма приводили к размыву суглинисто-глинистых берегов. Темпы волнового разрушения могли достигать 15–20 м/год, а возможно, и более. Согласно предварительным расчетам, за последние 2 тыс. лет могло разрушиться около 2 км прибрежной зоны Ейского лимана. Исходя из сформированной базы данных археологических памятников и впервые произведенного комплексного анализа размещения памятников раннего железного века в северо-восточном Приазовье и Нижнем Подонье, можно предложить следующую модель расселения. Наиболее вероятно, что по долине р. Ея проходили маршруты перекочевок прикубанских номадов. Причиной сравнительно слабого освоения территории оседлым населением, предположительно, может быть дефицит качественной питьевой воды, так как в р. Ея повышена ее минерализация (увеличивается от истока реки к устью). Такая же ситуация с качеством воды у рек Челбас и Бейсуг, в отличие, например, от малых степных рек Кирпили и Понура, общая минерализация которых не превышает допустимого уровня.

Антропогенное воздействие на косу

За весь период работы экспедиции мы наблюдали значительные скопления отдыхающих и их машин на косе. На погонный километр приходилось до 50 автомобилей и до 300 человек. Люди приезжают сюда «дикарем», как правило, на один день. Конечно, отсутствие организованного отдыха приводит к образованию мусорных очагов в прибрежной зо-не. Значительная часть мусора (до 80%) представлена пластиковыми отходами (пакетами, одноразовой посудой, бутылками, флаконами и т.п.). Замечено, что некоторые птицы (например, большой баклан и хохотунья) активно используют пластиковый мусор при строительстве гнезд. Это опасно для кладок, так как ведет к перегреву яиц, а также для птенцов, ведь они могут проглатывать пластиковые частицы вместе с едой. Наряду с фактором беспокойства от отдыхающих все это негативно оказывается на состоянии популяций многих видов птиц, в том числе занесенных в Красную книгу РФ и региональные красные книги. Мы обнаружили и старые свалки мусора, сохранившиеся здесь с 1950–1960-х годов. В настоящее время они интенсивно разрушаются береговой абразией, и их содержимое попадает на пляж и в воду.

Исследование кос Азовского моря — интересный и увлекательный научный процесс, продолжающийся уже несколько лет. Мы проделали большую работу, но не собираемся на этом останавливаться. Отметим, что в 2021 г. к нашим исследованиям проявили самый живой интерес местные жители, особенно узнав, что работы организованы в рамках проекта Русского географического общества. Участники экспедиции провели несколько увлекательных образовательных лекций для местных жителей и гостей станицы Должанской, рассказали о задачах экспедиции и о предварительных результатах полевых работ.