Печери України – вода
Шість років тому назад стартував новий проект ЗУРСГС «Вода в печерах Материнського блоку «Подолянка», ми зафіксували унікальні параметри води і тепер спробуємо зробити перші висновки.
Плани проекту
Проект ставив перед собою відразу декілька складних завдань. Для того щоб побачити повну картину підйому та падіння рівня води в цілому блоці, були визначені завдання:
- Знайти спосіб, як навчитися передбачати підйом та падіння рівня води в печері.
- Прослідкувати динаміку піднімання та падіння води.
- Побудувати інтерактивні графіки падіння та підйому води.
- Щоб правильно систематизувати графіки, які показують рівні у водоймах в різних печерах, слід прив’язати точки за допомогою гідронівелірування та приборів до поверхні, а потім значення перерахувати по відношенню до рівня моря.
- Готові графики падіння та підйому води необхідно накласти на графік опадів в даній місцевості.
- Прорахувати тимчасові інтервали між опадами – посухами і підйомом – падінням води.
- За допомогою отриманої інформації можливо робити прогнози підйому і падіння води в усьому материнському блоці «Подолянка».
Ідея цього проекту народилась в 2009 році. Поштовхом стала рятівна операція в печері «Озерна». Як раз у той не спокійний період загальний рівень води в печері швидко піднімався. Цей процес підйому води, на перший погляд, здавався абсолютно не контрольованим і не передбачуваним.
Значно пізніше, під час двотижневої підземної експедиції в ПБТ «Альонушка» в печері «Озерна» ми наочно побачили, як швидко рівень води піднявся ще на 15 сантиметрів. Це при тому, що при заході в підземний табір у “Перехідному” районі ми пропливали “відкритий сифон” відстань від води до стелі була сантиметрів 25.
Згадалось, як Міша Максимов ще під час підготовки до експедиції говорив: «Необхідно готувитися до води. Не відомо на скільки підніметься рівень, але в багатьох місцях буде вода і це точно». Виявилось, що вода була всюди, а от сухо було місцями. Всі учасники були в гідрах, а ось Мишко сподівався, що буде сухо і від « гідри» відмовився. Тому в нього була відверто героїчна заброска.
Перебуваючи в ПБТ, ми довго обговорювали, як би було, якщо б сифон повністю закрився. Буде рятувальна операція, за нами точно “прийдуть” дайвери. І що …? Що робити далі, було зовсім не відомо.
Стало зрозуміло, якщо ми навчимось передбачати коливання рівня води, то тоді можливо уникнути не штатних ситуацій. Також з’являється можливість використовувати інформацію про висоту води під час затоплення і найнижчий рівень під час падіння води для підготовки ПБТ, першопроходженні заповнених водою частин печери, контроль за відкриттям і закриттям сифонів та інших підземних досліджень.
Активні суперечки підземної команди ПБТ «Альонушка» призвели до того, що був вигадан спосіб, як одночасно стежити за глобальним рівнем води в системі печер «Оптимістична – Озерна».
Печери України
Печери «Оптимістична» та «Озерна» це унікальні об’єкти світового масштабу, які розташовані в безпосередній близькості один від одного. Не розламана перемичка між цим чотирьохсот кілометровим лабіринтом вказує на те, що гіпсові блоки знаходяться приблизно на одному рівні. Тому теорія сполученних посудин у цих порожнинах точно буде працювати. 2009 рік в цій статті я описав процес як працює механізм сполучених посудин у печері.
Нам тільки залишалось довести це на практиці.
На Поділлі є ще один цікавий об’єкт для відстеження циклічності падінь і підйому води – це печера «Мушкарова яма». Печера розташована в 12 кілометрах від системи печер гігантів “Оптимістична” та “Озерна”. Незважаючи на те, що печера знаходиться ближче до поверхні, вона має озера з глибинними тріщинами. Перекриття над цією підземною порожниною становить приблизно десять метрів. Тонке перекриття, велика кількість чорнозему під землею, “працюючі” висипки по яким просочується вода, вказують на те, що водотривкий шар глини ґрунтовно зруйнований, тому цей лабіринт швидше за інші порожнини реагує на кліматичні зміни.
Способи вирішення
З 2009 року майже з самого відкриття печери «Мушкарова яма» Сергій Мусіяченко займається контролем та систематизацією рівнів води. Перше завдання. Нам треба було з’ясувати, які озера піднімаються і падають одночасно, а які залишаються в «підвішеному стані».
Вирішено було встановити маркери в обох печерах одночасно. Промаркувати всі водопрояви по всій території печер. Маркера повинні бути абсолютно статичними і довговічними. Як з’ясувалося найкращий маркер – це надійний дюбель (метал-пластик) в стіні.
Важливим фактом є те, що маркувати водопрояви слід в максимально «спокійний» період, коли коливання води відбуваються плавно без тимчасових стрибків. Цей процес не повинен попасти в період максимального і мінімального рівня, тому що тоді стартові точки маркерів будуть встановлені не точно.
У «спокійний» час в обох печерах у всіх місцях вода повинна знаходиться на одному рівні, тоді точність буде оптимальною. Найкращий період – це маркування при найнижчому рівні води, в цей момент навіть «підвішені» озера стануть в допустимий режим. В такому часовому відрізку рівень води наблизиться до «стандартного» стану водойм для печер, тому слід встановити маркера на позначці метр над водою. У 2011 році падіння води сповільнилось, гладь озер почала набувати звичайний вигляд. Найкращий період повинен був припасти на початок або середину зими.
Місця маркування повинні бути відповідні і легкодоступні. На жаль, печерний рельєф і розташування водопроявів не завжди дозволяє встановити маркер в бажаному місці. Тому якщо висота від маркера до води не підходить, то нам потрібно було за допомогою водяного рівня продублювати ще кількома маркерами, і перенести головну позначку далі по ходам. Ще слід враховувати що вода, піднімаючись, змінює розміри озера, зміщуючись за рельєфом, і це могло також ускладнювати подальші виміри.
В січні 2012 року ми встановили маркери. В печері «Оптимістична» навколо дюбеля були встановлені CD-диски. Такі маркера довговічні, добре відбивають світло, їх легко знайти. У печері “Озерна” під дюбель був встановлений світловідбиваючий маркер.
Раніше заміри в «сухій» печері «Оптимістична» велися тільки на озері «Авербаха» і «Аква-Віта». На цих водопроявах показники знімалися нерегулярно і не були знівелірувані рівні. А згодом виявилося, що ці водойми «підвішені». На інших озерах виміри не проводилися, тому, що відбувається з водою, було взагалі не ясно.
Тоді ще не були відкриті нові райони «Савчина Мирона Петровича», «Маяка» і «Бачинського», і всі водопрояви вважалися не великими. Тепер в самий аномально посушливий період за останні п’ятдесят років, в нових районах печери «Оптимістична», в гігантських озерах ще досить пристойна глибина. Складно повірити, але в цей період посухи під водою відкриті сифони і великі затоплені галереї. В середині лютого 2018 року в черговий раз дайвери будуть проводити дослідження підводної частини лабіринту.
Також вдалося з’ясувати, що в ті далекі часи в 1979 році в печері «Оптимістична» вода досягла свого максимуму і була на метр вище наших маркерів. Щоб дістатися до робочих периметрів по озеру «Авербаха» плавали на човнах. Тепер вже можна зробити припущення які райони були підтоплені, а які потонули повністю.
Контроль водопроявів
Сам процес контролю над водопроявами в печерах гігантах, розташованих на дуже великій відстані один від одного, це не зовсім легке і швидке завдання. У печері “Озерна” маркування розтягнуто однією гілкою з півночі на південь печери, тому планове зняття результатів рівня води займає один день.
В печері «Оптимістична» ситуація зі збором даних виглядала трохи складніше. Щоб зняти всі показники в максимально короткі терміни потрібно зробити три виходи (дорога до найдальшого маркера близько десяти годин) в різних напрямках і відповідно робота на три дні. Я регулярно проводив відстеження рівнів води в печері «Оптимістична». Весь час я перебував на місці і мав можливість порівняти динаміку рівнів води з погодними умовами на поверхні в період з 2012 по 2018 рік.
Контроль і систематизацію коливань води в печері “Озерна” проводив Удовиченко Володимир. Йшли роки, методи вдосконалювались і Володя придумав, як можна знімати регулярні показники за допомогою логгерів встановлених на озері «Нежданка». З їх допомогою стало можливим дуже точно простежувати коливання водяного рівня. На даний момент це самий точний і надійний спосіб.
Пізніше, Володя перерахував у відповідність до наших маркерів показання з рейки на озері «Капітана Немо» які регулярно проводили спелеологи клубу «Поділля». Ці матеріали дали можливість побудувати графік в печері “Озерна” починаючи з 2006 року.
Минуть роки перш ніж ми зрозуміємо, що дати встановлення маркерів в печерах показали, що ми вибрали найкращий період для маркування всіх водопроявів. У той час спад рівня води був плавним, вода вирівнялася по всіх водопроявах.
В даний час в печері «Оптимістична» знімаються показники з:
1 – Озеро «Балатон» район «Свіжа вода»
2 – Сифон «Кримське КСС» район «Свіжа вода»
3 – водопрояв «Мадоновская вода» на півдні району «Центральний»
4 – Озеро «Юрія Авербаха» на півдні району «Центральний»
5 – Озеро в ПБТ «Сива кобила» на заході району «Центральний»
6 – Озеро «Аква-Віта» на півдні району «Заозерний»
7 – Озеро «1-го травня» центр району «Міраж»
8 – водопрояв в галереї «Полуночників» на півночі району «Міраж»
9 – Озеро «Пермське» північний схід району «Маяка»
10 – Озеро «Мікрон» північ району «Маяка»
11 – Озеро «Шамбала» центр району «Маяка»
12 – Озеро «Дніпропетровське» район «Сніжний»
13 – Озеро «Кишенька» на північному сході району «Бачинського Г. А.»
Планується встановити маркери:
14 – Озеро «Не озеро» північний захід району «Савчина Мирона Петровича»
15 – Озеро «Частка Бога» північний схід району «Савчина Мирона Петровича»
У печері “Озерна” знімаються показники з:
1 – Озеро «Немо»
2 – Озеро «Нежданка»
3 – Озеро «Ослиная лужайка»
4 – Озеро в районі старого табору «Жовтневий»
Планується встановити маркер:
5 – Озеро в залі «Софія»
В печері «Мушкарова яма» знімаються показники в:
1 – Озеро «Пірнання»
Динамика підйому і падіння рівнів води
На графіках добре видно динаміку і амплітуду підйому і падіння води в трьох печерах «Оптимістична», «Озерна», «Мушкарова яма». Синхронність підвищення і зниження однакова, вона чітко прив’язана до погодних умов на поверхні. Вода в печерах реагує на зміну клімата із затримкою в залежності від глибини залягання порожнини.
Чітко простежується, в які місяці, і в які роки повторюються періоди, коли вода в печерах стає на однаковому рівні, як в піках підйому рівня води, так і на пониженні рівня води. Спостерігається пряма залежність підйому і падіння рівнів води від погодних умов на поверхні.
В печері «Озерній» вода падає і піднімається абсолютно синхронно з «Оптимістичною». І те, що рівень в печері «Озерній» падає в два рази більше, спочатку ніяк не могли пояснити. Але це тривало до того поки не були побудовані графіки. Як тільки картинка з’явилася, відповідь прийшла сама собою. Стало зрозуміло, що завдяки різній товщині шару перекриття над печерами, вода за один і той же час з різною швидкістю набирається і спадає. Але тільки графіки змогли це показати і підтвердити. У печері “Озерна” вода піднімається більше ніж на метр в порівнянні з печерою «Оптимістична» і відповідно наскільки ж встигає впасти.
Щоб правильно виставити наші маркери потрібно за допомогою гідронівелірування і спеціальних приладів точно прив’язати їх до поверхні, а потім відповідно до рівня моря.
Гідронівелірування в печері «Оптимістична» було зроблено в період 1977-1978 років науково-дослідницькою групою «Карст» Львівського державного університету, геологічного факультету. Під керівництвом Валерія Васильовича Ткаченко. Відзняли чотири гілки. За матеріалами групи «Карст» графіки нівелірування в печері «Оптимістична» систематизував і побудував Турчинов Ігор (він так само був у складі групи «Карст»).
Перша: Вхід – водопрояв в галереї «Тома Соєра» район «Свіжа вода»
Друга: Вхід – галерея «Чумацький шлях» крайній південь району «Центральний»
Третя: Вхід – зал «Юрія Авербаха» озеро «Авербаха»
Четверта: Вхід – галерея «Подарунок Чорної королеви» район «Заозерний»
Проводиться прив’язка маркерів рівнів води в цих печерах до поверхні і рівня моря.
Необхідно перенести рівні маркерів води на поверхню в печері “Озерна”. У 2012 році через свердловину, яку пробурив Юзеф Леонович Зімельс ми провели заміри і відмітили маркером великий камінь у «Вхідному» залі. Залишилося за допомогою гідронівеліруванія і спеціальних приладів точно прив’язати цей маркер до маркера на озері «Капітана Немо». І тільки тоді вдасться прив’язати маркери рівнів води до рівня моря.
У «Мушкаровій ямі» прив’язкою рівня маркера водопрояву озера «Пірнання» до поверхні і до рівня моря займався Грачов Андрій – це його стихія. Найближчим часом він допоможе в перенесенні маркерів в печерах «Оптимістична» і «Озерна».
Інтерактивний графік
За допомогою інтернету для більш зручного і оперативного збору даних падіння і підняття води ми створили інтерактивні таблиці і графіки. Вони у відкритому доступі.
Звертаємося до всіх, хто може знайти матеріали або інформацію опадів метеостанції міста Чортків, а ще краще опади по місту Борщів 2006-2018 роки. Було б взагалі чудово, мати такі дані з 1960 року, тоді можна було б їх накласти на журнали спостережень і порівняти.
Ми щиро дякуємо всім, хто знімав показаники води в печерах, займався здавалося б нудною і абсолютно не потрібною справою. Спасибі всім хто допомагав нам ідеями, консультаціями, допомогою при установці маркерів, створенням неповторної атмосфери при замірах рівнів води в печерах, ділився матеріалами. Ще раз величезне спасибі спелеологам, спелеоклубам і просто хорошим людям. З вами якось легко жити, приємно зустрічатися і весело ходити під землю. Один в печері ніхто, колектив це все. Ви і є спелеологія !!!
Маркович Богдан
Львівський спелеоклуб Циклоп
м. Чернівці