Сарезское озеро

Сарез не был первым завальным озером в долине Бартанга. Известно о 9 озёрах-предшественниках, образовывавшихся путём заваливания русла оползнями и прекращавших своё существование с разрушением плотин. Последним таким было Прасарезское озеро, образованное Ирхтским завалом. Завал этот был обнаружен и впервые исследован И. А. Преображенским[3]. Согласно более поздним исследованиям возраст завала — среднечетвертичный или ранее, о чём свидетельствуют ледниковые отложения среднечетвертичного периода, лежащие поверх обвальных слоёв. При этом Ш. Ш. Деникаев отметил, что до завала старое русло Бартанга проходило западнее и южнее, через современное озеро Шадау; а при прорыве размыло восточную часть плотины. Размеры этого завала составляли около 4 км вдоль русла и 1,5 км поперёк долины[4].

Длина Прасарезского озера составляла около 25—30 км, глубина составляла около 200 метров. Толщина глинистых отложений позволяет судить о том, что озеро просуществовало достаточно долго, прежде чем завал был размыт[4].

Спутниковый снимок западной части Сарезского озера. На снимке видны Усойский завал и озеро Шадау (слева)

Усойский завал является крупнейшим не только в современном мире, но и в нашу историческую эпоху[5], и имеет следующие параметры: объём — 2,2 км³, масса — 6 млрд тонн, длина — 5 км, ширина — 3,2 км, площадь — 10,8 км², высота — 567 м, высота от уровня озера в самой низкой точке — 38 м, количество родников в нижнем бьефе — 57[6]. Наименее высокой частью завала является северная, сложенная из обломков доломитов, гипса и мраморов. Основание завала представляет собой гряду, вытянутую с северо-востока на юго-запад и сложенную из кремнистых и глинистых сланцев. Западная часть состоит из мелкого обломочного материала[7].

Завал образовался 18 февраля (3 марта) 1911 года примерно в 23 часа 15 минут по Ташкентскому времени[8] после сильного землетрясения (9 баллов), когда река Бартанг была запружена[9] в результате сильного оползня на фронте около 4,5 км, похоронившего под собой кишлак Усой и упёршегося в противоположный борт долины[7]. При этом горные породы образовали естественную плотину[10] высотой 567 м[5][11]. Усойский завал перекрыл также впадавшую в Мургаб небольшую реку Шадау-Дарья, что привело к образованию другого, меньшего по размеру озера Шадау[10]. В связи с тем, что при землетрясении были разрушены тропы в район образования завала, последствия землетрясения стали известны только к марту. Прибывший первым в район штабс-капитан Заимкин записал рассказы жителей кишлака Сарез, находившегося в 20 километрах выше по течению от завала, о том, что из кишлака Усой, похороненного под завалом[11], выжили только три жителя, гостившие на празднике в Сарезе. По словам выживших, плотная завеса пыли над их родным кишлаком осела только через три дня[7].

В первые годы после образования завала между учёными разгорелись споры на тему того, что было изначальной причиной: землетрясение ли породило завал или наоборот[8]. Исследователи как до завала (Д. М. Иванов в 1883 и Б. В. Станкевич в 1900 году), так и после него отмечали, что склоны ущелья практически целиком представляют собой подвижные осыпи, а обвалы пород происходят регулярно[7][11]. Расчёты, произведённые князем Б. Б. Голицыным и представленные им на заседании Физико-математического отделения 13 (26) мая 1915 года, подтвердили, что обвал 6 миллиардов тонн породы, произошедший из-за подмыва, мог вызвать подобное землетрясение[8]. Однако по итогам дискуссий к 40-м годам XX века господствующим стало мнение, что первопричиной катаклизма было землетрясение[7][11].

За период с 1915 по 1980 год уровень осадки завала составил около 60 метров; осадка, согласно наблюдением за уровнем стока вод через завал, имеет пульсационный характер[11].

Иллюстрации, выполненные начальником Памирского отряда Г. А. Шпилько в октябре 1913 года

План озера и завала

Продольный разрез озера и завала

Вода, заполнившая котловину, менее чем год спустя постепенно затопила кишлак Сарез, который и дал название озеру[11], а в 1913 году глубина озера у завала достигла 279 метров[5]. Озеро оставалось непроточным[10] до 1914 года, когда в завале появились первые родники. С 1914 года было отмечено начало фильтрации воды через Усойский завал[11]. В 1915 году измерения глубины возле завала показали 352 метра, а в 1926 году при глубине в 477 метров озеро вытянулось на 75 километров вдоль ущелья, его объём был оценён в 17 км³[5]. Вплоть до 1925 года отмечалось ежегодное увеличение глубины озера на 9 метров, а с 1926 по 1938 — на 1,2 метра в год. К 1938 году максимальная глубина озера превысила отметку в 480 метров[11]. Снижение интенсивности роста озера в этот период — следствие роста площади водного зеркала, что, в свою очередь, увеличило испарение, а также увеличения количества фильтрационных каналов в теле завала. С 1915 по 1939 год число родников в его тыльной стороне увеличилось с 2 до 57, а расход воды, в 1915 году фиксировавшийся на уровне 2 м³/с, в 1926—1930 годах определялся объёмом в 60—80 м³/с[11].

В 1939—1941 годах уровень озера оставался стабильным, в 1942 году в результате уплотнения завала произошёл скачкообразный рост уровня на 4 метра. С 1943 года озеро имело стабильный прирост примерно в 0,2 метра в год[11]. С 1946 года озеро относительно стабилизировалось. Его глубина возле завала с тех пор колеблется в районе отметки в 500 метров, объём — между 16[14] и 18 км³, а длина вдоль ущелья в разные годы составляла от 65 до 75 километров[5]. В 1994 году в озере наблюдался рекордный паводок[15]: уровень на 3 метра превысил расчётный при стабильном увеличении менее чем на 20 сантиметров в год[11].

Вероятно, существует ещё одна опасность: в 1967 году на правом берегу озера был обнаружен участок с опасностью оползня — так называемый «Правобережный оползень». По прогнозам некоторых учёных, при землетрясении может произойти обрушение оползня, что вызовет водяной вал, который перельётся через завал и, во-первых, создаст мощный селевой поток, а во-вторых, размоет тело завала. В случае прорыва естественной плотины последует слив озера, что вызовет селевые потоки огромной силы и длительности. В итоге затоплению подвергнутся территории вплоть до низовий Амударьи, что вызовет разрушение множества населённых пунктов и промышленных объектов на территории Афганистана, Таджикистана, Туркмении и Узбекистана. В потенциально опасной зоне проживает около 6 млн человек[10][16].

При этом объём рыхлых отложений с годами оценивался по-разному. В 1968 году А. И. Шеко по результатам исследования с воздуха[15] оценивал его объём в 2 км³, В. С. Федоренко в 1981 году называл цифру в 0,9 км³, в 1990 году Ю. М. Казаков, Н. Р. Ищук и Ю. Акдодов оценили объём Правобережного оползня в 0,633 км³, а в 2002 году на основании этих же материалов А. Р. Ищук, Н. Р. Ищук и С. Х. Негматуллаев на докладе в Институте физики Земли заявили об отсутствии оползня как такового[5]. Дональд Алфорд и Патрик Дроз в этот же период приняли объём оползня равным 0,5 км³, а МЧС Таджикистана в докладе ЕврАзЭС в 2006 году сообщило о существовании двух оползней, объёмом по 0,6 км³ каждый, только один из которых представляет опасность[15]. По оценкам Л. П. Папырина, основывающегося на данных единственной пробурённой в оползне скважины, его объём составляет 1,25 км³, из которых 0,5 км³ приходится на чехол из более рыхлых пород[15].