Экологический географ. К 90-летию со дня рождения и 70-летию научной деятельности профессора Эрланда Георгиевича Коломыца)

Эрланд Георгиевич Коломыц родился 27 января 1936 г. Он выпускник (1960 г.) географического факультета Московского госуниверситета им. М.В. Ломоносова, известен как физико-гео-граф – ландшафтовед широкого профиля, а также как специалист в областях географической экологии и структурного снеговедения. Ученая степень доктора географических наук ему была-присуждена в 1976 г.; звание профессора по ка- федре физической географии – в 1988 г.; указом Президента Российской Федерации Э.Г. Коло-мыцу было присвоено почетное звание «Заслуженный деятель науки РФ» (26 апреля 2003 г.), он лауреат премии им. А.А. Григорьева РАН (2015 г.). Интересные подробности биографии Э.Г. Коломыца приводит его брат Виталий в заметке «Штрихи к портрету географа Эрланда Коломыца» (см. портал «Проза.ру», 2022).1

Свою научную деятельность Э.Г. Коломыц начал в Арктике в 1957-1958 гг., работая на полярной станции «Русская Гавань» в период Международного геофизического года (еще будучи студентом IV курса кафедры географии полярных стран геофака МГУ). Здесь он самостоятельно изучал приледниковые ландшафты современного покровного оледенения. В эти студенческие годы были опубликованы его первые печатные работы в университетских сборниках под эгидой академика К.К. Маркова и профессора А.И. Попова. Свою любовь к Крайнему Северу и его снегам он сохранил на долгие годы. После окончания МГУ он в течение 20 с лишним лет работал «снежным человеком» в институтах

системы АН СССР и Госкомгидромета, провел целый ряд зимних экспедиций и стационарных зимовок в горах севера Забайкалья, в Западной и Восточной Сибири, на Полярном Урале, в Приамурье, на Сахалине, Камчатке и в бассейне Колымы, а также в высокогорье Большого Кавказа.

В течение последних 40 лет Э.Г. Коломыц вплотную занимается проблемами ландшафтной экологии, эмпирического моделирования гео(эко-)систем и эколого-географического прогнозирования. Начало этим исследованиям положили проведенные им в 1979-1985 гг. комплексные экспедиции в Приэльбрусье, на Южном Сихотэ-Алине и на юге Курильской островной дуги (о. Кунашир). Эти работы были продолжены в последующее 5-летие в Нижегородском Поволжье, когда Э.Г. Коломыц возглавлял кафедру физической географии Нижегородского педуниверситета. Однако наибольшее развитие они получили с 1990 г., с тех пор как он стал сотрудником Института экологии Волжского бассейна РАН и организовал в нем лабораторию ландшафтной экологии.

Интенсивно работая в этой области, он довольно скоро стал известен в научных кругах России, а затем и за рубежом как высококвалифицированный географ-эколог, специализирующийся на решении наиболее общих проблем ландшафтной экологии. Неиссякаемая целеустремленность, трудолюбие и высокая работоспособность всегда отличали Э.Г. Коломыца как ученого-новатора, «генератора новых идей» (по образному выражению его учителя - профессора В.С. Преображенского). Регулярно печатаясь в ведущих отечественных и международных журналах, Э.Г. Коломыц выдвинулся в ряды лидирующих отечественных теоретиков физической географии и геоэкологии. За время своей научной и педагогической деятельности им опубликовано более 150 печатных работ общим объемом 450 печатных листов, из них -15 собственных и 8 коллективных монографий, где он является основным автором.

ОСНОВНЫЕ НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ДОСТИЖЕНИЯ

• I.    В области комплексной физической географии

Среди наиболее результативных теоретических и научно-методических изысканий Э.Г. Ко-ломыца в этой области можно отметить следующие:

• 1. продемонстрированы новые подходы к ис

• 2.    выдвинуты и обоснованы новые положения моно- и полисистемной организации географической среды, разработан целый спектр моделей этой организации, в том числе эмпирические модели лесных биогеоценозов в различных зональных и высотно-поясных условиях равнинных и горных стран;

• 3.    предложена стратегия и разработаны алгоритмы применения методов ландшафтной экологии для количественных прогнозных оценок биотической регуляции углеродного цикла при глобальном потеплении; показано, что ландшафтный подход предусматривает пространственное многообразие типов этой регуляции и позволяет вскрыть истоки тех механизмов углеродного обмена лесных экосистем с атмосферой, которые обеспечивают устойчивость континентальной биосферы к изменениям климата.

следованию биогеографических и ландшафтных экотонов как триггерных систем с гистерезисными свойствами и как приоритетных индикаторов глобальных воздействий человека на природу (введенное им понятие «бореальный экотон» «прижилось» в научной литературе);

Особо следует отметить научный поиск Э.Г. Коломыца в области географической зональности - фундаментальной эколого-географической теории, созданной А.А. Григорьевым. Переосмысливание ее положений на основе регионального эмпирического моделирования и системного анализа позволило ему: а) сформулировать новую модель зонального строения Русской равнины на основе теории симметрии; б) установить экологические принципы и механизмы формирования зонального географического пространства и его границ; в) разработать концепцию полиморфизма ландшафтно-зональных систем как базовой модели, перспективной для дальнейшего развития комплексной физической географии и геоэкологии.

На примере Волжского бассейна показано, что концепция полиморфизма открывает путь к переходу от единой модели природно-территориальной организации к множеству моделей, дающих более разностороннюю картину процессов дифференциации и интеграции в географической оболочке. Аналогичный эволюционноструктурный полиморфизм описан соискателем и для снежного покрова.

Немаловажным научным достижением является, также выдвинутая Э.Г. Коломыцем, региональная палеопрогнозная концепция, которая реализована им на примерах Волжского бассейна и Большого Кавказа. Разрабатывая ее, он впервые: а) детально описал региональную биокли-матическую систему для равнинных и горных территорий как ландшафтно-геофизическую основу экологических прогнозов и палеореконст- рукций; б) предложил оригинальные методы численного ландшафтно-экологического прогнозирования, с помощью которых получены развернутые сценарии состояний разномасштабных природных комплексов в свете ожидаемых антропогенных изменений климата; в) выдвинул методическое положение о функциональном изоморфизме природных экосистем как корректирующем факторе их взаимных климатогенных трансформаций.

Основанная на дискретных эмпирикостатистических моделях гео(эко-)систем методика исчисления и картографирования климатогенных преобразований зонально-региональных и топологических единиц биосферы является крупным вкладом Э.Г. Коломыца в создание научно-методического арсенала ландшафтной экологии. В отличие от известных отечественных и зарубежных подходов, в данной методике предусмотрен множественный характер трансформации природных комплексов при фиксированном значении климатического тренда. Впервые удалось рассчитать не только вероятности, но и скорости функциональных преобразований ландшафтов и биогеоценозов, что позволило выйти на прогнозные оценки с заданной заблаговременностью. Разработаны два типа прогнозных моделей: хорометрический и хронометрический, по которым представлены региональные и локальные сценарии климатогенных изменений природных комплексов Русской равнины и Большого Кавказа, в том числе его высокогорий, с построением соответствующих прогнозных карт. Перечисленные научно-методические достижения до сих пор не имеют аналогов ни в нашей стране, ни за рубежом. Они, несомненно, дадут определенный толчок дальнейшему развитию прогнозного направления в физической географии и геоэкологии.

Приведем цикл последних фундаментальных монографических работ юбиляра по физической географии, опубликованных в период 2013–2024 гг.

• 1.    Коломыц Э.Г. Теория эволюции в структур

  ном снеговедении. Атлас-монография. М.: ГЕОС, 2013. 482 с.

• 2.    Kolomyts Erland G. Theory of evolution in snow cover science. Atlas-monograph. New York: NOVA science publishers, 2014. 408 p.

• 3.    Коломыц Э.Г. Тихоокеанский мегаэкотон Северной Евразии. Эволюционная модель континентальной биосферы. М.: ГЕОС, 2017. 496 с.

• 4.    Коломыц Э.Г. Экспериментальная географическая экология. Записки географа-натуралиста. М.: КМК, 2018. 716 с.

• 5.    Коломыц Эрланд Георгиевич. Избранные очерки географической экологии. LAP Lambert Academic Publishing, 2018. 410 p.

• 6.    Kolomyts Erland G. Pacific Ocean mega ecotone of Northern Eurasia. An evolutionary model of a continental biosphere. New York: NOVA science publishers, 2020. 428 p.

• 7.    Коломыц Э.Г. Углеродный баланс и устойчивость лесных экосистем при глобальных изменениях климата. Экологические ресурсы бореальных лесов. М.: Наука, 2020. 423 с.

• 8.    Kolomyts Erland G. Experimental geographical ecology. Problems and methods. Cambridge Scholars Publishing. 2022. 656 p.

• 9.    Коломыц Э.Г. Мониторинг устойчивого развития лесных экосистем в меняющемся климате. М.: ИНФРА-М, 2024. 547 c.

• 10.    Kolomyts Erland G. Mechanisms of forest ecosystems sustainability in a changing climate. Complete triad of ecological monitoring. Switzerland: Springer Nature, 2024. 421 p.

• II.    В области географии снежного покрова

Э.Г. Коломыц сформулировал и обосновал эволюционное направление в структурном снего-ведении , изложенное в двух фундаментальных трудах:

• 1.    Коломыц Э.Г. Теория эволюции в структурном снеговедении. Атлас-монография. М.: ГЕОС, 2013. 482 с;

• 2.    Kolomyts E.G. Theory of evolution in snow cover science. Atlas-monograph. New York: Nova Science Publishers, 2013. 408 р.

Теоретическое и научно-методическое значение этих работ состоит в следующем.

• 1.    В обоих изданиях Атласа-монографии подробно изложена эмпирически обоснованная теория системной организации и эволюции снежного покрова, опирающаяся на его кри-сталломорфологию и фундаментальные законы природной симметрии, что является принципиально новым направлением в развитии структурного снеговедения. Все представленные в книгах теоретические и методические разработки – результат многолетних стационарных и маршрутных исследований автора в равнинных и горных районах Сибири, Дальнего Востока и Европейской России.

• 2.    Впервые осуществлен методологический подход к изучению процессов сублимационного метаморфизма снега с позиций общей теории эволюции. Для этого были использованы известные теоретические положения минералогической кристаллографии и эволюционной биологии, а также методы теории информации, теории «размытых» множеств и кибернетики. Снежный покров рассматривается как иерархически организованное сообщество форм кристаллов, растущих в тес-

• ном взаимодействии и испытывающих воздействие внешней среды. Подробно изложена разработанная автором детерминированная модель, описывающая эволюционный незамкнутый сублимационно-метаморфический цикл снежного покрова и полиморфные варианты этого направленного процесса. Важно подчеркнуть, что автор трактует этот цикл как эволюционный биосферный процесс, как модель парциального звена физикогеографического процесса – в духе учения А.А. Григорьева.

• 3.    Показано, что инвариантная смена периодов и стадий метаморфизма в каждом снежном горизонте обусловлена последовательной суперпозицией кристаллохимической симметрии растущих кристаллов и вещественноэнергетической диссимметрии системы почва– снег–воздух – в соответствии с фундаментальным принципом Пьера Кюри (Pierre Curie), отображающем, как показал В.И. Вернадский, наиболее общие законы эволюции в природе.

• 4.    Кинематическими моделями авторегуляции метаморфического цикла установлен стохастический характер его вариантов, каждый из которых может периодически доминировать в толще снега в соответствии с метеоусловиями данного периода зимы. Тем самым доказано, что снежный покров есть адаптивно-эволюционная гляциосистема.

• 5.    На основе указанных моделей разработана новая, кристалломорфологическая классификация снега . Она носит динамический характер и позволяет извлекать гораздо более богатую информацию о внутренних процессах, происходящих в снежной толще, по сравнению с известными Международными метафизическими классификациями, которые используют традиционные безликие представления о зернистости снежных частиц и не основаны на законах эволюции. Новая классификация уже нашла применение в прогнозировании снежных лавин в ряде горных районов нашей страны. На ее основе создана и успешно работает Сахалинская школа сне-говедов-лавинщиков.

• 6.    Впервые разработаны также статистические методы исчисления структуры снежного покрова на основе кристалломорфологии снега как его фундаментального структурного качества. Введен целый комплекс количественных мер (симметрийных и морфологических) состояний кристаллических сообществ в снежных горизонтах и всей снежной толщи.

• 7.    На основе полученных корреляций интегральных мер перекристаллизации снега с зимней континентальностью климата про-

• ведено картографирование региональной структуры снежного покрова Евразии и Северной Америки, с выделением сублимаци-онно-метамофических формаций снега различного типа. Проведена также типизация локальных снежных разрезов по геоморфологическим и гидроэдафическим факторам.

Все эти результаты свидетельствуют о том, что для Э.Г. Коломыца снежный покров в конечном итоге остается объектом физикогеографического исследования. Перечисленные теоретические и научно-методические разработки Э.Г. Коломыца вносят несомненный вклад в приоритеты отечественной гляциологии. Им очерчен также гораздо более широкий методологический аспект разработанной снежноструктурной концепции – а именно, в области изучения эволюционных биосферных процессов , многие закономерности которых могут чрезвычайно ярко проявиться в кристалломорфологии и метаморфизме снежного покрова. Последний, по существу, представляет собой весьма благоприятную и притом «быстротекущую» природную модель для изучения целого ряда эволюционных процессов, которые были в геологическом и историческом прошлом и происходят ныне как в неорганической природе, так и в биотической среде. В этом состоит, несомненно, общенаучное значение эволюционного снеговедения.

• III.    Практическое значение работ по географии снежного покрова

Развитие эволюционного снеговедения имеет прямое отношение к практике снеголавинной службы в горах. Э.Г. Коломыц создал научно-методическую базу для разработки методов прогнозирования снежных лавин, которые так или иначе связаны с перекристаллизацией снега, и в особенности лавин «замедленного действия» (длительного развития). На большом фактическом материале собственных исследований он доказал, что методология структурного исследования снежного покрова должна базироваться на четком разграничении, с одной стороны, саморазвития и саморегуляции горизонтов снежной толщи (т. е. процессов, относительно независимых от внешних сигналов), а с другой – регулирующего воздействия на метаморфизм со стороны, прежде всего, зимнего режима атмосферы. Это разграничение позволяет выявить и упорядочить все природное многообразие региональных и локальных метаморфизованных структур снега и, что самое главное, прогнозировать появление в снежной толще «ослабленных» горизонтов с лавиноопасными структурными и механическими свойствами, приводящими в движение снежный пласт на склоне.

• 1.    Разработанные Э.Г. Коломыцем детерминированная и вероятностная модели сублимационного метаморфизма снега открывают путь к прогнозированию будущих результатов его перекристаллизации и могут быть продуктивно использованы при дальнейшей разработке методов прогноза снежных лавин.

• 2.    Существенный вклад Э.Г. Коломыц внес также в развитии теории и методов ландшафтно-индикационного снеговедения . Кристалломорфологический анализ снежной толщи впервые позволил выйти на диагностику определенных параметров физических процессов в снегу (термического режима, характеристик массопереноса в системе почва– снег–воздух), а также температур воздуха и поверхности почвы, что особенно актуально для горных территорий с их редкой сетью метеостанций, а часто и с полным отсутствием последних.

• IV.    В области экологической географии

Свои теоретические представления в области географической экологии Э.Г. Коломыц изложил в ряде монографий, изданных в России и за рубежом (некоторый дубляж приводимых монографий был неизбежен, т.к. в них затронуты актуальные вопросы разных областей знания, которые были и остаются в круге интересов юбиляра):

• 1.    Коломыц Э.Г. Региональная модель глобальных изменений природной среды. М.: Наука, 2003. 371 с.

• 2.    Коломыц Э.Г. Бореальный экотон и географическая зональность. Атлас-монография. М.: Наука, 2005. 390 с.

• 3.    Коломыц Э.Г. Локальные механизмы глобальных изменений природных экосистем. М.: Наука, 2008. 427 с.

• 4.    Залиханов М.Ч., Коломыц Э.Г., Шарая Л.С., Цепкова Н.Л., Сурова Н.А. Высокогорная геоэкология в моделях. М.: Наука, 2010. 487 с.

• 5.    Kolomyts E.G. Forest ecosystems and global climate changes: experience of predictive modeling. Saarbrücken (Germany): Lambert Academic Publishing. GmBH & Co. KG, 2012. 310 p.

• 6.    Kolomyts E.G., Rozenberg G.S., Saksonov S.V., Sharaya L.S. Forests of Volga River basin under global warming (landscape-ecological analysis and prognosis). New York: Nova Science Publishers, 2012. 412 p.

• 3.    Коломыц Э.Г. Экспериментальная географическая экология. Записки географа-натуралиста. М.: КМК, 2018. 716 с.

• 4.    Коломыц Э.Г. Избранные очерки географической экологии. LAP Lambert Academic Publishing, 2018. 410 p.

• 8.    Коломыц Э.Г. Углеродный баланс и устойчивость лесных экосистем при глобальных изменениях климата. Экологические ресурсы бореальных лесов. М.: Наука, 2020. 423 с.

• 9.    Kolomyts E.G. Experimental geographical Ecology. Problems and methods. Cambridge Scholars Publishing. 2022. 656 p.

• 10.    Коломыц Э.Г. Мониторинг устойчивого развития лесных экосистем в меняющемся климате. М.: ИНФРА-М, 2024. 547 c.

• 11.    Kolomyts E.G. Mechanisms of forest ecosystems sustainability in a changing climate. Complete triad of ecological monitoring. Switzerland: Springer Nature, 2024. 421 p.

Среди наиболее значимых теоретических и научно-методических результатов Э.Г. Коло-мыца в этой области геоэкологии следует отметить следующие:

• 1.    создана кибернетическая модель природного комплекса как иерархической системы управления; модель обогатила современные представления о механизмах и структурных уровнях пространственной организации природной среды;

• 2.    разработанная прогнозная топо-экологическая концепция («глобальные изменения на локальном уровне») и предложенные им методы эмпирико-статистического моделирования могут войти в научно-методический арсенал биоэкологического и геосистемного мониторинга; на примере экспериментальных полигонов Приэльбрусья Э.Г. Коломыц осуществил опыт топологического высокогорного мониторинга и наметил пути построения комплексной геоэкологической модели высокогорья, с получением критических параметров состояний субальпийских лесных экосистем, необходимых для проведения мониторинга;

• 3.    построенные согласно термоаридному климатическому тренду прогнозные аналитические модели и ландшафтно-зональные карты Центральной России вскрывают резкое обострение в ближайшие десятилетия проблем сохранения и воспроизводства водных и лесных ресурсов, а также сельскохозяйственных культур в этом индустриальном и демографическом «ядре» нашей страны; по термои гидроэдафическим нишам лесных экосистем установлены их критические состояния на зональном экотоне леса к степи; в свете термоаридного климатического тренда прогнозируется тотальный процесс «саванниза-ции» широколиственных и смешанных лесов Русской равнины;

• 4.    разработан метод исчисления функциональной устойчивости лесных биогеоценозов (как целостных образований – в духе учения

• 5.    материалы по состоянию лесных и лесостепных экосистем и прогнозным оценкам их грядущих изменений могут быть использованы для разработки экологических основ сохранения, воспроизводства и рационального использования лесных ресурсов, формирования сети охраняемых и рекреационных территорий (заповедников, заказников, национальных парков), что особенно важно для районов с критическими условиями существования растительности, к которым относится зона контакта леса и степи (таковыми являются, прежде всего, экономические районы лесостепной зоны Волжского бассейна);

• 6.    результаты исследований Э.Г. Коломыца уже нашли практическое применение в ландшафтном обосновании  биогеоценологиче-

• ских стационаров в Сибири и на Среднем Урале, в создании новой стратегии лесного хозяйства Нижегородской области в свете предстоящих изменений климата, в разработке схем организации национальных природных парков (в частности, Чувашского природного парка) в проектном институте «Рос-гипролес»; они вошли также в учебные курсы по ландшафтоведению и геоэкологии на географическом факультете МГУ.

В.Н. Сукачева) по дискретным параметрам их биологического круговорота, а также доказана эффективность применения методов современной биогеоценологии к решениям системных задач эколого-географического прогнозирования;

Надвигающиеся глобальные изменения климата, связанные с усилением парникового эффекта в атмосфере, могут нарушить естественный круговорот углерода в биосфере и привести к масштабным экологическим последствиям. Понимание механизмов экологической устойчивости в условиях меняющегося климата связано с изучением биотической регуляции круговорота углерода. Бореальные леса играют важную роль в глобальном круговороте углерода. В этой книге представлена регионально-локальная прогностическая концепция как научная основа мониторинга лесных экосистем в условиях глобальных климатических изменений. Впервые на примере крупного региона – бассейна реки Волги – рассмотрены прогностические    ландшафтно экологические сценарии ближайшего будущего лесов умеренного пояса и их палеогеографических аналогов как единой системы глобальных изменений.

Еще раз подчеркнем, что общее методическое значение работ Э.Г. Коломыца состоит в следующем. В его многочисленных публикациях

(в статьях в отечественных и зарубежных журналах и в монографиях) широко пропагандируется методология эмпирико-статистического моделирования в географической экологии и снегове-дении, с применением методов дискретной математики. Используя свой солидный опыт географических исследований, он разработал методы сбора и обработки как полевого, так и камерального (картографического) материала, пригодного для дальнейшего формализованного анализа, с использованием компьютерных программ. В его методических разработках органично сочетаются, с одной стороны, достаточно строгий формализованный подход к решению поставленных задач, а с другой, – доступность для широкого круга ученых и практиков процедуры сбора, обработки и анализа эмпирического материала.

Актуальность фундаментальных исследований Э.Г. Коломыца по всем указанным направлениям подтверждается шестью исследовательскими и двумя издательскими грантами РФФИ, в которых он был руководителем и основным исполнителем проектов. Его творчеству свойственны нестандартность мышления и оригинальность подхода к решению актуальных экологогеографических проблем, что вызывает у специалистов повышенный интерес к его работам не только в нашей стране, но и за рубежом. Помимо многочисленных статей, опубликованных в зарубежных журналах, три его монографии переведены на английский язык и изданы в США и Германии.

Помимо своей научной деятельности Э.Г. Ко-ломыц вел активную педагогическую работу в вузах страны. В течение ряда лет он преподавал в Иркутском, Дальневосточном, КабардиноБалкарском, Нижегородском, Чувашском и Пу-щинском университетах, а также в Нижегородском госпедуниверситете. Им разработаны оригинальные спецкурсы для студентов и аспирантов: «Глобальная экология», «Основы ландшаф-товедения и геоэкологии», «Теория и методы геоэкологического прогнозирования».

Его краткая научная биография включена Американским издательством «Marquis» в тома «Who’s Who in the World» (2001, 2002 и 2004 гг.), в 6-й том «Who’s Who in Science and Engineering» (2002-2003 гг.). Наконец, Международная коллегия редакторов-экспертов Американского библиографического института присвоила Э.Г. Ко-ломыцу престижный титул « Человек 2005 года » в ряду 10 тыс. удостоенных такой же номинации представителей всех отраслей науки, университетского образования, государственных служащих, местной исполнительной власти и руководителей бизнеса из 75 стран мира.

Эрланд Георгиевич Коломыц проработал в нашем Институте экологии Волжского бассейна РАН с 1990 по 2022 гг. И хотя дистанционно он находился достаточно далеко от Института (его лаборатория ландшафтной экологии располагалась первоначально в Нижнем Новгороде, а потом в Пущино), он всегда по нескольку раз в год посещал его, участвовал в работе Ученого и диссертационного советов, выступал с докла- дами на семинарах и конференциях. Его появления в Институте всегда были яркими, шумными и эффективными.

Сотрудники ИЭВБ РАН с благодарностью вспоминают совместные годы работы с Э.Г. Ко-ломыцем и желают ему, прежде всего, здоровья, еще раз здоровья и возможности с энтузиазмом продолжать исследования в областях географической экологии и экологической географии.

ENVIRONMENTAL GEOGRAPHER.

ON THE 90TH ANNIVERSARY OF THE BIRTH

AND THE 70TH ANNIVERSARY OF THE SCIENTIFIC WORK OF

PROFESSOR ERLAND GEORGIEVICH KOLOMYTS

Samara Federal Research Center of RAS,

Institute of Ecology of the Volga Basin of RAS, Tolyatti (Russia)