Великие озёра

Великие озёра — это система крупных пресноводных озёр в восточной части Северной Америки, расположенная на границе между Канадой и Соединёнными Штатами Америки. Великие озёра являются одним из крупнейших скоплений пресной воды на Земле и вместе с соединяющими их реками и проливами образуют единую водную систему, которая через реку Святого Лаврентия впадает в Атлантический океан. В систему входят пять основных озёр: Верхнее, Мичиган, Гурон, Эри и Онтарио, а также множество более мелких озёр и водоёмов. Суммарная площадь поверхности Великих озёр составляет около 244 106 км², объём воды — примерно 22 671 км³, что составляет около 21 % мировых запасов поверхностных пресных вод.

Географическое положение и состав

Великие озёра расположены в бассейне реки Святого Лаврентия, в зоне умеренного климата. Они занимают обширную территорию в провинции Онтарио (Канада) и штатах Миннесота, Висконсин, Иллинойс, Индиана, Мичиган, Огайо, Пенсильвания и Нью-Йорк (США). Озёра соединены между собой короткими реками и проливами, образуя последовательную цепь. Сток воды осуществляется из озера Верхнее в озеро Гурон через реку Сент-Мэрис, из озера Гурон в озеро Эри через реку Сент-Клэр и озеро Сент-Клэр, из озера Эри в озеро Онтарио через реку Ниагара, включая Ниагарский водопад, а из озера Онтарио — в Атлантический океан по реке Святого Лаврентия.

Основные озёра

Озеро Верхнее является крупнейшим по площади и объёму, а также самым глубоким среди Великих озёр. Озеро Мичиган — единственное из Великих озёр, полностью расположенное на территории США. Озеро Гурон отличается сильно изрезанной береговой линией и наличием крупного залива Джорджиан-Бей. Озеро Эри — самое мелководное, но отличается высокой биологической продуктивностью. Озеро Онтарио — самое нижнее по высоте над уровнем моря и имеет сток в Атлантический океан.

Гидрология и климат

Режим питания Великих озёр смешанный: основную роль играют атмосферные осадки (около 60 % водного баланса) и приток воды из рек (около 40 %). Испарение составляет значительную часть расходной части баланса, особенно в летний период. Уровень воды в озёрах подвержен сезонным и многолетним колебаниям, которые могут достигать нескольких метров. Средний период полной смены воды в системе (время пребывания) составляет около 100 лет, при этом для озера Верхнее этот показатель достигает 191 года, а для озера Эри — всего около 2,6 года.

Климат в регионе Великих озёр — умеренный континентальный, с холодной зимой и тёплым летом. Озёра оказывают значительное смягчающее влияние на климат прибрежных территорий (так называемый «озёрный эффект»), что особенно заметно зимой, когда тёплая вода замедляет наступление холодов, и осенью, когда озёра задерживают заморозки. С другой стороны, холодные воздушные массы, проходя над незамерзающими участками озёр, вызывают обильные снегопады (так называемый «снежный эффект озера»), особенно характерные для южного побережья озёр Эри и Онтарио.

История формирования и изучения

Современные очертания Великих озёр сформировались в результате деятельности ледников последнего оледенения (Висконсинское оледенение), которое закончилось около 10 000 лет назад. Ледниковые массы выпахали древние речные долины, углубив их и создав котловины, которые после таяния заполнились водой. В процессе отступления ледника образовывались временные приледниковые озёра, уровень которых был значительно выше современного. Постепенно, по мере освобождения от ледяной нагрузки и поднятия земной коры (гляциоизостазии), происходила перестройка системы стока, что привело к формированию современной конфигурации.

Первыми европейцами, достигшими Великих озёр, считаются французские исследователи и миссионеры XVII века. Самуэль де Шамплен посетил озеро Гурон в 1615 году, а в 1668–1669 годах Жан Талон и другие путешественники составили первые карты региона. В XVIII–XIX веках озёра стали важным транспортным путём для освоения внутренних территорий Северной Америки. Строительство каналов и шлюзов, в частности канала Уэлленд (1829 год), соединившего озеро Эри с озером Онтарио, позволило обойти Ниагарский водопад и обеспечить сквозное судоходство.

Экология и современное состояние

Великие озёра являются уникальной экосистемой, в которой обитает более 160 видов рыб, включая такие промысловые виды, как сиг, озёрная форель, судак, окунь, а также многие беспозвоночные и водные растения. Однако антропогенное воздействие за последние два столетия существенно изменило экологическое состояние озёр.

Загрязнение и инвазивные виды

Значительную проблему представляет загрязнение вод промышленными и сельскохозяйственными стоками, особенно в южной части озёр Эри и Мичиган. Избыток биогенных элементов (фосфор, азот) вызывает эвтрофикацию, приводящую к массовому цветению сине-зелёных водорослей, которое в отдельные годы охватывает значительные площади. Особенно острой эта проблема является для озера Эри.

Важнейшей угрозой для местной фауны являются инвазивные виды, проникшие в экосистему в результате сброса балластных вод океанскими судами. К наиболее опасным вселенцам относятся речная дрейссена (Dreissena polymorpha) и дрейссена изменчивая (Dreissena rostriformis bugensis), а также круглая бычок (Neogobius melanostomus). Дрейссены покрывают плотным слоем твёрдые субстраты, нарушая пищевые цепи и вызывая коррозию инфраструктуры водозаборов.

Климатические изменения

Глобальное потепеление воздействует на Великие озёра несколькими путями: повышение температуры воды приводит к сокращению ледового покрова, изменению термической стратификации и увеличению испарения, что, в свою очередь, влияет на уровень воды. Прогнозируется, что к концу XXI века средняя температура воды в озёрах может повыситься на 2–4 °C, что скажется на видовом составе рыб и интенсивности цветения водорослей.

Хозяйственное значение

Великие озёра имеют огромное транспортное, промышленное и рекреационное значение.

Судоходство

Система Великих озёр соединена с Атлантическим океаном через реку Святого Лаврентия и морской путь Святого Лаврентия (Saint Lawrence Seaway), открытый в 1959 году. Этот водный путь позволяет крупнотоннажным судам (так называемым «лэйкерам») проходить из озёр в океан, миновав пороги и мелководья. Основные грузы — железная руда, уголь, зерно, нефтепродукты, строительные материалы. Крупнейшие порты системы — Чикаго, Детройт, Кливленд, Милуоки, Торонто, Гамильтон, Монреаль.

Энергетика

На реках, соединяющих озёра, сооружены крупные гидроэлектростанции, в том числе ГЭС имени Роберта Мозеса — Сэра Адама Бека на Ниагарском водопаде. В регионе развита ядерная и тепловая энергетика, использующая воду озёр для охлаждения.

Водоснабжение

Великие озёра являются источником питьевой воды для более чем 30 миллионов человек, проживающих в США и Канаде. Крупные города, такие как Чикаго, Детройт, Торонто и Кливленд, забирают воду непосредственно из озёр. Развита система водоочистки и канализации, однако сброс ливневых стоков и прорывы канализации периодически вызывают локальные загрязнения пляжей.

Рыболовство и рекреация

Коммерческое рыболовство на Великих озёрах значительно сократилось по сравнению с XIX — началом XX века из-за перелова и инвазивных видов, но сохраняется промысел судака, сига, окуня и лосося. Огромную роль играет спортивное рыболовство и туризм: тысячи километров береговой линии заняты пляжами, национальными парками, заповедниками и курортами. Популярны парусный спорт, водные лыжи, дайвинг.

Международно-правовой статус

Великие озёра и соединяющие их водные пути регулируются международными соглашениями между США и Канадой. Ключевым документом является Договор о пограничных водах 1909 года, учредивший Международную совместную комиссию (IJC), которая разрешает споры по водопользованию, качеству воды и гидротехническим проектам. В 1972 году было подписано Великоозёрное соглашение о качестве воды (Great Lakes Water Quality Agreement), которое установило совместные ограничения по сбросу загрязняющих веществ и программу мониторинга.

Источники

• The Great Lakes: An Environmental Atlas and Resource Book (Environmental Protection Agency, Environment Canada)
• C. E. Herdendorf. «Great Lakes Geology and Geomorphology» (Journal of Great Lakes Research)
• N. G. Krantzberg, R. W. Howarth, M. Oppenheimer. «Eutrophication in the Great Lakes: Past, Present, and Future» (Limnology and Oceanography)
• J. H. Hartig, M. A. Zarull, N. L. Law. «Invasive Species in the Great Lakes: Pathways, Impacts, and Management» (Aquatic Invasions)
• Международная совместная комиссия (IJC) — официальные отчёты о состоянии Великих озёр