Великие озера Северной Америки. Природа Северной Америки

ВЕЛИКИЕ ОЗЁРА (Great Lakes), крупнейшая в мире озёрная система в восточной части Северной Америки, в бассейне реки Святого Лаврентия. Включает пресноводные озёра Верхнее, Мичиган, Гурон, Эри и Онтарио (смотри таблицу 1). Озеро Мичиган целиком расположено в США, по остальным озёрам и соединяющим их рекам проходит граница между США и Канадой, которой принадлежит около 1/3 акватории Великих озёр.

Общая площадь Великих озёр 244,8 тысяч км 2 , суммарный объём вод 22,7 тысяч км 3 (21% мирового запаса поверхностных пресных вод). Длина береговой линии свыше 15 тысяч км. Озёра соединены между собой короткими, порожистыми и многоводными реками: Верхнее и Гурон - рекой Сент-Мэрис (длина 112 км); Гурон и Эри - рекой Сент-Клэр (43 км), через озеро Сент-Клэр (площадь 1275 км 2) и реку Детройт (51 км); Эри и Онтарио - рекой Ниагара (54 км), образующей Ниагарский водопад. Из Мичигана в Гурон вода поступает через пролив Макино шириной около 3 км. В Великие озёра впадает несколько сотен небольших рек с общей площадью водосбора 525 тысяч км 2 , наиболее крупные - Эсканоба, Каламазу, Гранд-Ривер, Маскигон, Манисти, О-Сейбл, Сагино, Моми. Сток озёрных водных масс (210 км 3 /год) происходит по реке Святого Лаврентия, вытекающей из Онтарио, он регулируется гидроузлом Ирокуа, расположенным между её истоком и устьем крупнейшего её притока - реки Оттава.

Котловины Великих озёр возникли в результате тектонических движений, доледниковой речной и ледниковой эрозии. Чаши озера Верхнее и северной части озера Гурон выработаны в кристаллических породах южного края Канадского щита Североамериканской платформы, остальных озёр - в толще палеозойских известняков, доломитов и песчаников платформенного чехла. После сокращения ледникового покрова крутые берега преобразованы волновой абразией. Вдоль мелководных и защищённых от волнения участков побережья сформировались пляжи, валунные и гравелисто-песчаные косы. В северной части Великих озёр береговая линия расчленена, берега (высота до 400 м) скалистые, обрывистые, очень живописные, особенно озёр Верхнее и Гурон. Южные берега преимущественно низкие, глинистые и песчаные. Самый крупный остров на всей акватории Великих озёр - Манитулин площадью свыше 1000 км 2 (озеро Гурон).

Климат региона Великих озёр умеренно континентальный. Средние температуры воздуха в январе на озере Верхнее -8°С, на южном берегу Эри -3°С, в июле соответственно 19 и 22°С. Осадков 700-800 мм в год.

В питании озера Верхнее объём атмосферных осадков превышает приток речных вод, поэтому его водная масса наименее минерализована. В водном балансе остальных озёр значительнее роль речного стока и притока вод из расположенных выше озёр. Испарение с поверхности озёр около 165 км 3 /год (на 20% меньше, чем сток в реку Святого Лаврентия). Последние 150 лет амплитуда колебаний уровня воды в Великих озёрах составляет ±2 м, внутригодовые его колебания - не более 0,3 м вследствие регулирования стока гидроузлами. Сгонно-нагонные перекосы водной поверхности достигают 3-4 м (Верхнее, Мичиган). Великие озёра замерзают главным образом у берегов (с декабря - января по март - апрель). В центральной части из-за зимних штормов ледяной покров отсутствует, лишь на Онтарио изредка наблюдается сплошной ледостав. Продолжительность навигации 8-9 месяцев в году. Подлёдная стратификация водной толщи выражена слабо. Весной и осенью происходит конвективное перемешивание озёрных вод до дна. Средняя температура поверхностных вод в августе 18-22°С. Воды в озёрах имеют низкую минерализацию (72-232 мг/л) (смотри таблицу 2).

В Мичигане, Верхнем и Гуроне состав наиболее распространённых видов планктона и бентоса сходен. В фитопланктоне доминируют диатомовые водоросли, из полупогружённых макрофитов - камыш, ежеголовник, тростник, ситняг, из погружённых - харовые и полушниковые водоросли. Зоопланктон состоит преимущественно из босмин, дафний и копепод, зообентос - из олигохет, моллюсков. В Эри и Онтарио в фитопланктоне преобладают цианобактерии, диатомовые, зелёные и динофитовые водоросли, из макрофитов - рогоз, уруть, рдесты, в зообентосе - хирономиды (мотыль). Во всех Великих озёрах водятся корюшка, жёлтый окунь, алозы, светлопёрый судак, в Гуроне, Верхнем и Мичигане - кижуч, чавыча, голец-квистивомер и сиг сельдевидный. На побережье озера Верхнее - парк штата Такуаменон-Фолс; остров Айл-Ройал (Верхнее) - в составе одноимённого национального парка; между Верхним и Мичиганом - резерват Сеней.

На ГЭС системы Великих озёр производится 50 миллиардов кВтч энергии в год. Суммарное водопотребление из Великих озёр к концу 20 века превысило 20 км 3 год. От 40 до 70% забираемой из озёр воды расходовалось ТЭС и АЭС, от 20 до 48% - промышленными предприятиями, 5-9% - коммунальным хозяйством. Из района города Буффало вода озера Эри подаётся по каналу Эри в бассейн реки Гудзон, к городу Нью-Йорк. Для восполнения водных ресурсов Великих озёр ведётся переброска в озеро Верхнее части стока из речной системы Олбани (бассейн Гудзонова залива) через озёра Нипигон и Лонг-Лейк.

Великие озёра соединены с бассейном реки Миссисипи системой судоходных каналов, начинающейся у города Чикаго на озере Мичиган; с рекой Гудзон - каналом, берущим начало у города Буффало на озере Эри. Река Святого Лаврентия вместе с Великими озёрами - важнейший естественный путь, соединяющий внутренние части США и Канады с Атлантическим океаном. Внутренний водный путь Великих озёр составляет 1870 км благодаря наличию шлюзованных каналов в обход порогов на реке Сент-Мэрис и Ниагарского водопада (канал Уэлленд). После завершённой в 1959 году реконструкции каналов, сооружённых в обход порожистых участков на реке Святого Лаврентия, создан водный путь из Атлантического океана в Великие озёра протяжённостью 3 тысячи км и глубиной не менее 8 м, доступный для крупных морских судов. Главные порты - Дулут, Милуоки, Чикаго, Толидо, Кливленд, Эри, Буффало (США), Тандер-Бей, Гамильтон, Торонто (Канада).

К середине 20 века мощное антропогенное воздействие привело к сильному загрязнению и эвтрофикации Великих озёр (особенно в заливах). Вследствие деградации ихтиофауны из некоторых районов побережий Мичигана, Гурона, Верхнего почти исчезли ранее многочисленные популяции норки и выдры. В тканях рыб отмечаются высокие концентрации ДДТ и ртути. Наименее пострадало от антропогенного воздействия озеро Верхнее, сохранив олиготрофный статус из-за большего размера, замедленности водообмена и невысокой плотности заселения водосбора (4,5 человек/км 2). Вода в нём наиболее прозрачна (> 10 м), отличается наименьшим содержанием доступного для фитопланктона фосфора (<3 мг Р/м 3), низким показателем биомассы фитопланктона - хлорофилла «а» (<0,4 мг/м 3) и наименьшей первичной продукцией органических веществ (0,7 мг С/м 3 в час). Более низкое качество воды - в самом проточном озере Эри из-за меньших размеров и наибольшей нагрузки его эвтрофной экосистемы загрязняющими веществами сточных вод крупных городов. Экосистема Эри испытала сильнейшее эвтрофирование, но и ранее, чем в других озёрах, наступает её оздоровление благодаря запрету сброса в Великие озёра недостаточно очищенных сточных вод и наибольшей проточности. Водные массы Мичигана у южных берегов - мезотрофны, в центральной части - олиготрофны. Видовой состав фитопланктона Гурона характерен для олиготрофных озёр, но воды залива Сагино сильно эвтрофированы. Прибрежные воды Онтарио эвтрофны и мезотрофны. Будучи замыкающим, оно получает биогенные и токсичные вещества из остальных озёр (за последние годы скорость эвтрофирования заметно понизилась). В 1909 году правительства США и Канады подписали соглашения о совместном рациональном использовании водных ресурсов. В последней четверти 20 века работы по улучшению состояния Великих озёр активизировались. Для сохранности олиготрофии Мичигана обработанные сточные воды города Чикаго сбрасывают по судоходному каналу в бассейн реки Миссисипи.

Лит.: Мировой водный баланс и водные ресурсы Земли. Л., 1974; Biennial report under the Great Lakes water quality agreement of 1978... Wash, а.о., 1982-2004-. Vol. 1-12-; Data book of world lake environments. Otsu, 1988. Vol. 3: Americas; Кондратьев К. Я., Поздняков Д. В. Экология Великих Североамериканских озер: проблемы, решения, перспективы // Водные ресурсы. 1993. Т. 20. №1; Эдельштейн К. К. Гидрология материков. М., 2005.

Схематическая карта Великих озёр

Уровни воды в Великих озёрах

На формирование озёрных котловин наибольшее влияние оказывают тектонические процессы; Великие озёра начали формироваться в конце последнего ледникового периода, около 10 000 лет назад, когда масса ледника продавила земную кору, а после того, как ледник растаял, начался медленный обратный процесс - гляциоизостазия , который также сильно заметен в районе Ботнического залива и Финляндии . Водная масса озёр образовалась при таянии ледника. Северное побережье Великих озёр поднимается быстрее южного, что приводит к эффекту «переливания» воды и медленному затоплению земель на юге. Ранее Великие озёра имели дополнительный сток через нынешние реки Иллинойс и Оттава , но вследствие всё тех же геологических процессов они, будучи и поныне возле берегов озёр, несколько изменили своё русло и кардинально поменяли исток. В результате этого сегодня естественный сток существует лишь по реке Святого Лаврентия.

География

Общее

Великие озёра входят в число крупнейших на Земле скоплений пресной воды. Соперничать с ними могут лишь Байкал , Великие Африканские озёра и ледники Гренландии и Антарктиды. Они связаны между собой реками и каналами, и поэтому вода перетекает из одного в другое. Верхнее озеро является крупнейшим по площади пресноводным озером планеты, а одно только Онтарио - больше самого крупного в Европе Ладожского озера . Средняя глубина их, не будучи очень большой, превосходит среднюю глубину Балтийского и Северного морей .

Длина береговой линии (с островами) около 18 тыс. км. Общая площадь 244 106 км², площадь бассейна 768 тыс. км² (включая площадь самих озёр), общий объём 22 671 км³, у четырёх озёр глубины превышают 200 м и лишь у озера Эри наибольшая глубина 64 м, а у Сент-Клэр - всего лишь 8. Самым крупным и наиболее глубоким из Великих озёр является озеро Верхнее, самым маленьким - озеро Сент-Клэр.

В Великие озёра впадает несколько сотен небольших рек, сток из озёр происходит по реке Св. Лаврентия , вытекающей из озера Онтарио и впадающей в Атлантический океан ; средний расход воды в её истоке 6637 м³/сек.

Раньше отходы канализации, бумажных и прочих фабрик сбрасывались в эти озёра. Вначале существенно загрязнённым оказалось озеро Эри, оно поросло илом, из него пропали многие виды промысловой рыбы. Правительство выделило значительные средства на очистку озёр. Сейчас озёра относительно чисты. Великие озёра являются очень важными объектами отдыха и судоходства.

Согласно геологу Джон Кингу из университета Род-Айленда, уровень воды чувствителен к изменению климата и может более резко изменяться в XXI веке .

В январе 2013 года уровень озера Мичиган и Гурон обновили рекордно (с момента начала регулярных наблюдений, 1918 года) низкий уровень воды (до этого минимум был зафиксирован в марте 1964 года), примерно на 2 метра ниже максимального уровня (октябрь 1986 года). Причин этому несколько: дноуглубительные работы, добыча полезных ископаемых, эрозия почв .

Острова

По Великим озёрам рассеяны примерно 35 000 островов . Крупнейшими среди них являются Манитулин в озере Гурон, самый большой остров мира, расположенный в пресном озере (площадь больше площади Люксембурга); внутри него есть собственное озеро - Маниту , внутри которого также имеются несколько островков . Другой крупный остров - Айр-Ройал на Верхнем озере.

Озёра

Верхнее озеро

Гурон

Мичиган

Эри

Онтарио

Геология

Основополагающие тектонические процессы, сформировавшие Великие озёра, проходили от 1,1 до 1,2 миллиарда лет назад , когда две ранее соединённые тектонические плиты отделились друг от друга и создали среднеконтинентальный рифт .

Великие озёра, по оценкам, были сформированы в конце последнего ледникового периода (около 10 000 лет назад), когда отступил Лаврентийский ледниковый щит. Отступление ледника оставило после себя большое количество талой воды, которая заполнила бассейны, вырезанные ледниками.

При отступлении ледника первыми очистились ото льда озёра Мичиган и Эри. На их месте одно за другим появлялись озёра Чикаго , Моми , Уитлси с общим стоком в бассейн реки Миссисипи . Когда ото льда очистились озёра Онтарио и Гурон, на их месте образовалось озеро Альгонкин со стоком в озеро Эри. Во время наибольшего развития площадь озера Альгонкин достигала 250 тыс. км². При отступании ледника озеро Онтарио сформировалось как отдельный водоем - озеро Ирокез - со стоком через реку Могаук в реку Гудзон и далее в Атлантический океан. Дальнейшее отступание ледника открыло сток через реку Святого Лаврентия .

Климат

Климат Великих озёр - влажный, умеренного типа, похож на климат Средней Балтики. Для района Великих озёр характерны резкие перепады метеоусловий. Это обусловлено близостью таких разных районов, как холодный Гудзонов залив на севере и очень тёплый Мексиканский залив на юге. Наиболее изменчивый сезон - зима, она снежная, наблюдается активная деятельность циклонов . С циклонами связаны и частые вторжения арктического воздуха в это время, приводящие к резкому похолоданию, при этом порой в считанные часы сковываются льдом важные для навигации участки. Зимой сначала лёд покрывает озеро Верхнее, затем - Гурон и Мичиган, в последнюю очередь - Эри. Озёра сковываются льдом не полностью, но навигация прекращается, становясь невозможной с декабря по апрель. Весна длится долго, часты заморозки. Лето прохладное, оно, как и зима, изменчивое, с частыми дождями и сильным ветром. Осень включает период продолжительностью до двух недель, называемый «

Великие озеро

Одно из чудес природы североамериканского континента – Великие Озера. Огромная сеть пресноводных водоемов, соединенная между собой реками и проливами, находится на границе Соединенных Штатов Америки и Канады. Это пять больших озер – Верхнее, Мичиган, Гурон, Эри, Онтарио. А самое большое из них, и одновременно самое большое озеро Северной Америки – озеро Верхнее. Площадь этого озера составляет 82,4 тыс. км².

На языке индейского племени оджибве озеро называется Gichigami, что значит "большая вода". Это великое озеро воспето в "Песне о Гайавате" Лонгфелло. Как и вся система Великих Озер, озеро Верхнее образовалось вследствие таяния ледников. Как считают ученые, котловина озера образовалась в ходе тектонической деятельности, а 25-30 тысяч лет назад начали таять ледники, которые в то время покрывали эту часть американского континента.

Верхнее Озеро

Озеро Верхнее уникально по своей природе. Оно расположено достаточно высоко над уровнем моря (183 м). Его максимальная глубина - 406 метров. Верхнее озеро не защищено горными хребтами, поэтому ветра, дующие с океана, могут свободно "гулять" по озеру. В результате на поверхности озера часто образуются большие волны, которые иногда приводят к разрушениям прибрежных районов.

Верхнее озеро – самое холодное из Великих озер. Летом вода в Верхнем озере прогревается только до 5–12°C. Верхнее Озеро соединено с озером Гурон через реку Сент-Мэрис. Питание озера происходит за счет дождей и впадающих в него рек. Поэтому в зимний период уровень воды в озере несколько снижается, ведь дождей в это время бывает мало.

Берега озера

Береговая линия Верхнего озера достаточно сильно изрезана. Северные берега озера скалистые и высокие, и могут достигать высоты до 400 метров. Южные берега в основном низкие и песчаные. На озере Верхнее расположено также много островов, самые крупные из них Айл-Ройал, Сент-Игнас, Мишипикотен и Апосл.

Кстати, озеро Верхнее является

Великие озёра (англ. Great Lakes, фр. Grands Lacs, иногда также Великие Лаврентьевские озёра) — система пресноводных озёр в Северной Америке, на территории США и Канады (Озеро Мичиган находится целиком в США, по остальным озёрам и соединяющим их коротким рекам проходит граница между США и Канадой. Включает ряд крупных и средних водоёмов, соединённых реками и проливами.

К собственно Великим озёрам относят пять крупнейших: Верхнее, Гурон, Мичиган, Эри и Онтарио, хотя иногда в них включают и озеро Сент-Клэр, они образуют самую большую группу пресноводных озёр на Земле (общая площадь 244 106 км², общий объём 22 671 км³), содержащую 21 % поверхности в мире пресной воды (и 84 % запасов пресной воды Северной Америки). С ними связаны несколько средних озёр, важнейшими из которых являются: Сент-Мэрис, Маниту, Нипигон, Ниписсинг. Озёра относятся к бассейну Атлантического океана, сток по реке Святого Лаврентия.

На формирование озёрных котловин наибольшее влияние оказывают тектонические процессы; Великие озёра начали формироваться в конце последнего ледникового периода, около 10 000 лет назад, когда масса ледника продавила земную кору, а после того, как ледник растаял, начался медленный обратный процесс — гляциоизостазия, который также сильно заметен в районе Ботнического залива и Финляндии. Водная масса озёр образовалась при таянии ледника.

Северное побережье Великих озёр поднимается быстрее южного, что приводит к эффекту "переливания" воды и медленному затоплению земель на юге. Ранее Великие озёра имели дополнительный сток через нынешние реки Иллинойс и Оттава, но вследствие всё тех же геологических процессов они, будучи и поныне возле берегов озёр, несколько изменили своё русло и кардинально поменяли исток. В результате этого сегодня естественный сток существуют лишь по реке Святого Лаврентия.

Здесь развито судоходство и рыболовство. При помощи каналов сформирован водный путь для морских судов протяжённостью около 3000 км. Великие озёра связаны каналами с рекой Гудзон и бассейном реки Миссисипи.
Главные порты: Чикаго, Милуоки, Детройт, Кливленд, Буффало, Торонто.

Великие озёра входят в число крупнейших на Земле скоплений пресной воды. Соперничать с ними могут лишь Байкал и ледники Гренландии и Антарктиды. Они связаны между собой реками и каналами, и поэтому вода перетекает из одного в другое. Верхнее озеро является крупнейшим по площади пресноводным озером планеты, а одно только Онтарио — больше самого крупного в Европе Ладожского озера. Средняя глубина их, не будучи очень большой, превосходит среднюю глубину Балтийского и Северного морей.

Длина береговой линии (с островами) около 18 тыс. км. Общая площадь 244 106 км², площадь бассейна 768 тыс. км² (включая площадь самих озёр), общий объём 22 671 км³, у четырёх озёр глубины превышают 200 м и лишь у озера Эри наибольшая глубина 64 м, а у Сент-Клэр — всего лишь 8. Самым крупным и наиболее глубоким из Великих озёр является озеро Верхнее, самым маленьким — озеро Сент-Клэр.

В Великие озёра впадает несколько сотен небольших рек, сток из озёр происходит по реке Св. Лаврентия, вытекающей из озера Онтарио и впадающей в Атлантический океан; средний расход воды в её истоке 6637 м³/сек.

Раньше отходы бумажных и прочих фабрик сбрасывались в эти озёра. Вначале существенно загрязнённым оказалось озеро Эри, оно поросло илом, из него пропали многие виды промысловой рыбы. Правительство выделило значительные средства на очистку озёр. Сейчас озёра вновь чисты. Великие озёра являются очень важными объектами отдыха и судоходства.

Из-за направлений ветра в холодные сезоны на южных и восточных берегах озёр проявляется снежный эффект озера.

Уровень воды в озере Мичиган оставался практически постоянным в течение ХХ века. Согласно геологу Джон Кингу из университета Род-Айленда, уровень воды чувствителен к изменению климата и может более резко изменяться в XXI веке.

В январе 2013 года уровень озера Мичиган и Гурон обновили рекордно (с момента регулярных наблюдений, 1918 года) низкий уровень воды (до этого минимум был зафиксирован в марте 1964 года), примерно на 2 метра ниже максимального уровня (октябрь 1986 года). Причин этому несколько: дноуглубительные работы, добыча полезных ископаемых, эрозия почв.

По Великим озерам рассеяны примерно 35 000 островов. Крупнейшими среди них являются Манитулин в озере Гурон, самый большой остров мира, расположенный в пресном озере (площадь больше площади Люксембурга); внутри него есть собственное озеро — Маниту, внутри которого также имеются несколько островков. Другой крупный остров — Айр-Ройал на Верхнем озере.

Основополагающие тектонические процессы, сформировавшие Великие озёра, проходили от 1,1 до 1,2 миллиарда лет назад, когда две ранее соединённые тектонические плиты отделились друг от друга и создали среднеконтинентальный рифт.

Великие озёра, по оценкам, были сформированы в конце последнего ледникового периода (около 10 000 лет назад), когда отступил Лаврентийский ледниковый щит. Отступление ледника оставило после себя большое количество талой воды, которая заполнила бассейны, вырезанные ледниками.