Особенностью пещер является длительная время их образования (от тысяч до миллионов лет) в условиях существенной изоляции от влияния внешних факторов, в связи с чем они характеризуются относительно стабильным режимом климатических параметров, устойчивостью происходящих в них процессов. В тоже время многие компоненты пещер отличаются повышенной ранимостью, у них почти полностью отсутствует способность восстанавливаться после интенсивного антропогенного воздействия (нагрузок). Любая деятельность человека, приложенная к пещерам непосредственно или опосредованно, всегда негативно сказывается на состоянии их внутренней среды.

Пещеры являются сложными природными системами с исторически сложившимися внутренними связями, которые служат не только цепями передачи внешних воздействий внутрь пещер, но и в обратном направлении. Системная взаимосвязь компонентов внутренней среды пещер в ответ на появление отдельных воздействий вызывает взаимосогласованные реакции всех элементов системы, различающиеся по своим масштабам. Это приводят к сдвигу ранее установившегося равновесия, которое может быть обратимым или нет. В последнем случае передача воздействия по цепи внутренних связей может сопровождаться различными явлениями: 1) цепной реакцией эффектов различного характера и интенсивности; 2) аккумуляцией эффекта последовательных воздействий кратковременного характера; 3) кумулятивным эффектом (Мавлюдов, 1998).

Антропогенное воздействие на природную среду пещер может иметь различный характер. В первую очередь, это загрязнение отдельных компонентов подземных ландшафтов: воздуха, воды, горных пород и пещерных отложений, в том числе с образованием чуждых пещере антропогенных отложений (твердые отходы). Загрязнение по природе может быть физическим (тепловое, шумовое, электромагнитное), химическим (органические и неорганические вещества, газы, коллоиды), биологическим (привнесение чуждых бактерий или других организмов). Загрязнение, кроме негативного влияния на пещерные экосистемы, также может иметь эстетический характер («пещерное граффити», мусор). Влияние человека часто выражается в нарушении морфологии пещер (разрушение пещерных отложений, расширение ходов, сооружение искусственных или разрушение естественных плотин), следствием чего может быть изменение гидрологии и микроклимата, что также приводит к нарушению ранимых пещерных экосистем.

Воздействие человека на пещерную среду может быть прямым и косвенным. К первому типу относятся перечисленные выше виды загрязнения и нарушение морфологии пещер при их непосредственном посещении человеком. Косвенное воздействие оказывается вне пещерной среды, однако оно может иметь существенный негативный эффект (вплоть до катастрофического) для подземного ландшафта. Несмотря на свою относительную изолированность, пещеры достаточно хорошо связаны с поверхностью посредством множества трещин, пронизывающих карстовый массив, и узких ходов и каналов, функции которых (проводники воды, воздуха, снега и др.) из-за меняющихся условий на поверхности (вырубка леса, распашка территории, выпас скота, откачка воды из скважин, строительство плотин на внешних водотоках, разработка карьеров и др.) могут нарушаться. Это неизбежно приводит к изменению ранее установившихся равновесных условий в пещерах. Примерами такого эффекта являются случаи затопления пещер при строительстве гидротехнических сооружений (пещера Кутук-Сумган, нижний ярус которой оказался затоплен вследствие строительства Юмагузинского водохранилища) или их искусственного осушения (пещера Большая Коноваловская в Свердловской области, осушенная вследствие отведение вод затапливавшей ее реки Вагран; пещера Золушка в Украине, искусственно сдренированная вследствие ее вскрытия карьером). Косвенное воздействие на пещерную среду также может выражаться в загрязнении вод от удаленных источников, находящихся в пределах водосбора данной пещеры. Подземные воды карстовых массивов, в связи с высокими скоростями движения и локализацией стока, отличаются крайне низкой способностью к самоочищению и, как следствие, высокой уязвимостью к загрязнению. Поэтому загрязнители могут в короткое время преодолевать большие расстояния и попадать в гидросферу пещеры в концентрированном виде и сохраняться в отдельных ее компонентах длительное время.

Решение актуальных задач охраны пещер требует оценки уязвимости внутренней среды пещеры. Мерой специфической уязвимости пещеры по отношению к определенному воздействию может служить ее емкость, определяемая интенсивностью реакции системы (изменением компонента внутренней среды) в расчете на единицу (массы, энергии, силы и т.д.) приложенного воздействия. Допустимыми воздействиями на внутреннюю среду пещер являются такие, которые не выходят за пределы размаха естественных колебаний компонентов природной среды, так как вызываемый ими эффект обратим. Критическими по отношению к внутренней среде являются воздействия, превышающие допустимые и приводящие к необратимому сдвигу сложившегося равновесия и, в пределе, к разрушению цепей внутренних взаимосвязей системы (например, вытеснение и гибель спелеофауны при внедрении инородных химических и биологических агентов) (Мавлюдов, 1987).
За основу для классификации пещер по их уязвимости предлагается их энергетический бюджет или энергетический уровень (Cigna, 2002; Мавлюдов, 1998; Lobo, Perinotto, Boggiani, 2009.). Все пещеры разделяют на высоко-, средне-, и низкоэнергетические. При этом все три уровня энергетичности могут быть встречены в одной пещере.

Высокоэнергетические пещеры – пещеры с активными водотоками, которые затапливаются, по меньшей мере, ежегодно и часто имеют значительный меженный сток. Ущерб в таких пещерах не накапливается, в связи с высоким количеством энергии природных процессов влияние человеческой деятельности малозаметно. Негативные последствия будут существенны только при загрязнении пещерной среды токсическими веществами. Такие пещеры относятся к наименьшей категории уязвимости.

Среднеэнергетические пещеры - проводят меньше воды и часто содержат материал поверхностного происхождения, привнесенный животными, ветром, гравитационными процессами. К ним относят большинство пещер. Вторичные образования - массивные натеки, отражающие избыточное насыщение водами, но условия еще слишком активны для роста тонких кристаллических образований. Эти пещеры накапливают ущерб, но он может маскироваться случайными паводками и переотложением осадков. Устойчивость среды сохраняется при условии ее посещения в пределах обоснованной емкости допустимых воздействий – таких воздействий, которые не оказывают постоянного эффекта на важные параметры пещерной среды, последствия воздействий быстро устраняются, естественное равновесие сохраняется.

Низкоэнергетические пещеры – чрезвычайно спокойные; количество энергии природных процессов столь мало, что естественное равновесие изменяется под воздействием посетителей даже при их малом количестве. Вторичные образования очень деликатны, растут целиком за счет кристаллизационных сил. Эти пещеры высокочувствительны к ущербу и не обладают способностью к самовосстановлению. В таких пещерах недопустимо устройство экскурсионной деятельности, посещение должно быть ограничено только научными целями. Посещение должно осуществляться только с соблюдением специальных требований для минимизации воздействия на пещерную среду. Такие пещеры имеют самую высокую степень уязвимости и особо нуждаются в охране.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мавлюдов Б.Р., Коврижных Е.В., Голод В.М. Оценка уязвимости и задачи охраны пещер // Проблемы изучения, экологии и охраны пещер. – Киев, 1987. – С. 9-11.
2. Мавлюдов Б.Р. Ценность и уязвимость пещер // Спелеология в России. - 1998.- Вып. 1. - С. 57- 66.
3. Cigna A.A. Vulnerability of the Cave Environment // ISCA 4th Int. Congr. – Postojna, 2002. – P. 185-191.
4. Lobo H., Perinotto J., Boggiani P., Karmann I., Zago S., Tomaz F., Poudou S., Junior O. Classifying cave environments based on the energy flow levels (case study of the cave of Santana, Sao Paulo state, Brazil) // Proceedings of 15th International Congress of Speleology, held in Kerville, Texas, USA, July 19-26, 2009. – Kerville, 2009. - V.2. – P. 1166.