История Аральского моря противоречива и неясна, несмотря на то, что исследованию его посвящены многие фолианты, начиная с начала прошлого тысячелетия, а со второй половины ХIX века Арал стал объектом многочисленных экспедиций и работ Российского географического общества и различных научных организаций Российского государства. Результаты этих работ были обобщены в 1908 г. Л. Бергом в его известном труде «Очерк истории исследований Аральского моря», где он констатирует, что ни у одного из греческих и римских авторов не было прямого или косвенного упоминания об Аральском море, но многие из них говорят об Оксе (Амударье) и Аксарте (Сырдарье), не ясно куда впадавших. По свидетельствам известного хорезмского ученого Аль Беруни, умершего в 1048 г., хорезмийцы ведущие свое летоисчисление от 1292 г. до Рождества Христова свидетельствуют о существовании Аральского моря. Такую же ссылку Берг делает на священную книгу Авесты, где есть указание, что река Вахш или нынешняя Амударья впадает в озеро Варахша, под которым некоторые подразумевают Аральское море. Первые более или не менее достоверные источники о существовании Аральского моря принадлежат к арабским письменам, запечатлевшим свидетельства завоевателей Хорезма в 712 г. Эти данные подробно описаны В.В. Бартольдом, из чего явствует, что уже в 800-х годах Аральское море существовало, и оно располагалось недалеко от Хорезма, т. к. описание его вполне совпадает с характером восточного берега Аральского моря. Другие свидетельства принадлежат Массуди ибн Нурусти, Аль Балхи и целому ряду других арабских писателей и исследователей-географов.

Геологические изыскания, которые были проведены в конце XIX и в начале XX века (А.М. Коншин, П.М. Лессор, В. Обручев), сводились к тому, что в постплеоценовую эпоху часть пустыни Каракум между чинком Устюрта на севере, устьями Мургаба и Теджена на юге, на западе подошвы Копетдага была затоплена Большим Аралом. Восточная половина соединненого Арало-Каспийского моря имела, по их мнению, в качестве границы бывшего Каракумского залива чинк береговой линии Унгузов. Это объединенное море покрывало широкую полосу современного Прикаспия вплоть до подошвы западных отрогов Копетдага и соединялось с Каракумским и Чильметкумским заливами по двум проливам — Большому и малому Балхскому. Аральская часть заливала в этот же период всю Сарыкамышскую котловину и образовывала до Питняка залив, занятый ныне современной дельтой Амударьи и Хивинским оазисом (кстати, это и объясняет шоровые отложения у Питняка). Узбой был проливом, соединявшим обе эти акватории, но, очевидно, нынешний его вид с большими уклонами формировался по мере отчленения Каспия от Арала и увеличения разницы отметок между ними. В течение последующего геологического периода до наших дней происходило расчленение объединенного Арало-Каспийского бассейна на его составные части и его постепенное сокращение до нынешних пределов. Сначала появился водораздел между Арало-Сарыкамышом и Каспием у Балла Ишема на Устюрте, затем постепенно обозначилось русло Узбоя. Последовательность усыхания подтверждается примерами переходных отложений от свежих кладбищ каспийских моллюсков (вдоль Узбоя, в песках Чильметкула, вдоль юго-восточного побережья Каспия), покрытых голыми незакрепленными песками со слабой и юной растительностью, до древних образований в центральных Каракумах, трансформировавшихся в шоры, такыры, уплотненные песчаные бугры, закрепленные древесной растительностью. Шоры, как наиболее пониженные точки морского дна, подпитываемые напорными горько-солеными растворами, сохранили облик древних береговых озер.

Все исследователи и историки с древних времен описывают трансформацию Аральского моря и Каспия в зависимости от водности рек их совместного бассейна и развития орошения. Они констатируют факт окончательного усыхания Сарыкамыша с конца XVI века, когда Амударья более не прорывалась в Сарыкамыш по Куня — Дарье и Даудану и далее по Узбою. Узбой от Каспия до водораздела Баллы Итем имеет подъем 40 метров на длине более 200 км. По мнению Обручева существование Сарыкамыша имело место с VII века до Р.X до XVI века. Дженкинсон в 1559 г. по дороге в Хиву отмечал наличие Сарыкамыша, которое он принял за впадение Оксуса в Каспий. Он же опирается на аналогичные свидетельства Абдулгази-хана, Гамдудлы и других хорезмских летописцев.

Арало-Каспийская низменность запечатлена более чем на десятке карт, тщательно проанализированных Рене Леталем и Моникой Маингло в их прекрасной монографии «Арал — Aral» (Springler — Verlag France, Paris, 1993 г.). Начиная от «Географии» Птоломея (II век до Р.Х.), в которой имеется Каспий во всем его величии, но нет никакого упоминания об Арале (рис. 1), через схему Аль Идриси (1132 г.) (рис. 2), — где Арал есть через «Каталонский Атлас» (1352 г.) (рис. 3) до карты Бутакова, где Арал показан уже в знакомом нам виде (рис. 4) — прослеживается вся миграционная динамика Аральского моря в человеческом восприятии.

Большинство исследователей (Б.В. Андрианов, А.С. Кесь, П.В. Федоров, В.А. Федорович, Е.Г. Маев, И.В. Рубанов, А.Л. Яншин и др.) на основе геологических и исторических изысканий пришли почти к единому выводу, хорошо сформулированному Н.В. Аладиным: «в преисторические времена изменения уровня и солености Арала имели место вследствие изменения естественного климата». В течение влажной климатической фазы Сырдарья и Амударья были многоводны, и озеро достигало максимального уровня 72-73 м.

В противовес этому в фазы засушливого климата обе реки становились маловодными, уровень Арала тоже падал и росла степень засоления Приаралья. В историческое время с момента существования древнего Хорезма изменения уровня зависели, в некоторой степени, от изменения климата, но в основном от ирригационной деятельности в регионе по обеим рекам. В периоды интенсивного развития прилежащих к Аралу стран увеличение орошения земель приводило к изъятию большей части воды для этой цели, и уровень воды в Арале незамедлительно снижался. В течение неблагоприятных периодов в регионе (войны, революции и т. д.) орошаемые земли сокращались, и реки, и Арал опять наполнялись водой.

Геологические и гидрологические изыскания, проведенные А.С. Кесь и целым рядом выдающихся географов в 80-х годах прошлого столетия показали, что Амударья и Сырдарья, постоянно меняя свои трассы и мигрируя по системе Средней Азии в исторический период часто не достигали Аральского моря, Аральское море высыхало, а на его территории образовывалось пустынная местность. При этом во время усыхания моря минерализация воды резко поднималась и способствовала выпадению солей, которые были обнаружены геологами на дне Аральского моря. Особенно поражают крупные слои садки мирабилита. Миграция дельт как Амударьи, так и Сырдарьи создали очень своеобразную территорию низовьев, в которой депрессии, заполненные болотными отложениями, перемежаются значительным количеством пустынных, мелкопылеватых, супесчаных отложений, которые создали дельту и большую часть самого русла и протоков Амударьи. С другой стороны, как свидетельствуют исследования зоологов, в частности Полищука, Аладина из Зоологического Института АН СССР в 1990 г., само Аральское море отличается очень бедной исходной фауной, здесь отсутствуют очень многие группы животных, которые развиты в близком по происхождению Каспийском море. В то же время, в Арале встречаются самобытные виды, и все это свидетельствует о том, что осолонение, которое периодически происходило с Аральским морем, нашло свое отражение в этих огромных трансформациях.

Проведенный зоологами анализ показал, что в Арале сохранилось, в основном, небольшое количество морских океанических видов, а огромный комплекс солоновато-водных группировок, вплоть до каспийско-лиманной фауны, здесь был уничтожен. Все впадающие в Арал реки не сохранили морских типов рыбы или, хотя бы, какого-то остатка этой фауны. Это свидетельствует о том, что воды Амударьи и других рек теми или иными способами проникали как в Аральскую впадину так и через долину нижнего Узбоя и попадали в Каспийское море. В то же время следует отметить очень развитые дельты как Сырдарьи, так и Амударьи, которые насчитывали достаточно значительные площади. По данным Н.М. Новиковой, во время стабильного притока в дельту Амударьи порядка 41 км³ воды общая площадь затопленных паводками земель превышала 3800 кв. км, площадь озер составляла 820 км². Значительное развитие получила и дельта Сырдарьи. В то же время, в здешних дельтах был широко распространен интенсивный растительный фон. Периодически затопляемые дельты характеризовались огромными площадями плодоносящих тростников, тугаев, сенокосов и пастбищ. В частности до 1970 г. площадь тростниковых зарослей составляла до 700 тыс. га, тугаев — 1,3 млн. га, сенокосов — 420 тыс. га, пастбищ — 728 тыс. га только в дельте Амударьи. Соответствующие площади были заняты дельтовой и другой растительностью и в дельте Сырдарьи.

Другую картину дает А.С. Кесь. Соглашаясь с несколькими периодами обводнения Аральской впадины с позднего плиоцена сначала водами акчагыльского, а затем апшеронского моря, она не считает доказанным существование единого Арало-Каспийского моря и настаивает на отсутствии соединения Арала и Каспия, хотя и поддерживает мнение, что наивысшие отметки раннеапшеронского озера относятся к 80-м, к концу апшерона снижаясь до нуля. Акчагыльский период ознаменовался, по ее мнению, частичным существованием Аральского моря ниже современного (около или ниже отметок 40 м).

В неолите Амударья, заполнив Хорезмскую впадину аллювием, прорвалась в Сарыкамыш и создала здесь и в Ассаке-Аудане обширное озеро, из которого вода в объеме приблизительно 20 % ее стока (это она определила гидравлическими параметрами Узбоя) стекала через Узбой в Каспийское море. Этот сток длился в течение III-IV тысячелетия до н.э. и периодически во втором — начале первого тысячелетия до н.э. Сырдарья в это время впадала в Аральское море. Хотя А.Л. Яншин доказывал наличие в этот период трансгрессии, но последующие исследования Кирюхина Л.Г., Кравчук и Федорова П.В. (1966 г.) отвергли это также как и более поздние исследования Е.Г. Маева, Ю.А. Корничева (1999 г.), а до этого И.В. Рубанова (1982 г.).

Более или менее ясно теперь, что Арал претерпел пять или семь (по данным последних радиоуглеродных исследований донных отложений) трансгрессий, наиболее мощным из которых принадлежат наиболее высокие террассы (↓72…73), очевидно, относящиеся к раннему плиоцену (А.В. Шитиков) или к акчагылу.

Не ясен источник такого высокого обводнения — это или результаты таяния северных ледовых масс, как предполагает в своей работе "Закономерности соленакопления в Арало-Каспийской низменности" АН СССР, 1956, В.А. Ковда и В.В. Егоров, или поступление вод Праамударьи, о которой упоминается в Авесте (предположительно, это река, объединившая воды всех прапритоков Амударьи, включая не только Зеравшан, Теджен, Мургаб, но и Сырдарью и Чу до перекрытия Буамского перешейка.

Здесь интересны проверенные А.С. Кесь результаты исследований П.И. Чалова и др. (1966 г.). Первый этап обводнения Аральской впадины наступил в позднем плиоцене. В это время западные равнины Средней Азии были затоплены водами обширного акчагыльского, а затем апшеронского моря. Восточная граница их не установлена, но фауна, террасы и береговые валы этого возраста встречены в Сарыкамыше и Ассаке-Аудане, на Арале и в некоторых впадинах Кызылкумов.

Современный период обводнения Арала начался в 1 тысячелетии до н. э., когда Амударья, образовав Присарыкамышскую и Акчадарьинскую дельты, продвигалась в Аральскую впадину и вместе с Сырдарьей, которая текла тогда через Жандарью и Кувандарью, стали наполнять ее и образовали современное море.

В начале XIX века уровень Арала стоял низко. В 1845 г. и после 1860-х годов отмечены некоторые повышения уровня. В начале 80-х годов уровень стал особенно низок, в связи с чем исследователи тех времен пришли к выводу о прогрессивном уменьшении воды в Средней Азии.

Однако в 80-х годах началось повышение уровня Арала, сначала — довольно медленное, а затем более быстрое. Так продолжалось до 1906 г.; 1907 год характеризуется остановкой, 1908 г. — повышением, 1909 г. — понижением. Повышение снова отмечено в 1910, 1911, 1912 гг., а затем до 1917 г. уровень менялся мало. Понижение началось после 1917 г., известного своей засушливостью в Средней Азии. К 1921 г. уровень Арала понизился на 1,3 метра по сравнению с 1915 г. Но наблюдения в 1924 г. дали новое повышение (немногим меньше 1/2 метра).

Амплитуда колебаний в течение полустолетия конца XIX и начала XX века была не более трех метров.

Естественные водные ресурсы Амударьи (без бессточных областей Теджена, Мургаба и др.) составляют в зоне формирования стока 75 км³/год и Сырдарьи 37 км³/год (в сумме 112 км³/год). Колебания годовых величин естественных водных ресурсов Амударьи и Сырдарьи довольно существенны (коэффициенты вариации Сv соответственно 0,15 и 0,21) и характеризуются значительной синхронностью (коэффициент корреляции 0,83), что затрудняет обеспечение водой основных потребителей речного стока в маловодные годы.

Бассейны Амударьи и Сырдарьи — районы древнего орошения, которые изменяют естественный сток этих рек в течение длительного времени. До начала 50-х годов объемы безвозвратных изъятий стока колебались незначительно как по отдельным речным бассейнам, так и по бассейну моря в целом и достигали 29-33 км³/год. Увеличение водозаборов из рек в 50-е годы до 35-42 км³/год, обусловленное расширением площадей орошаемого земледелия и водохозяйственными мероприятиями (строительство водохранилищ на Сырдарье, подача вод Амударьи в Каракумский канал), компенсировалось некоторым уменьшением русловых потерь стока, а также естественной многоводностью этого десятилетия (суммарные естественные водные ресурсы были примерно на 9% выше нормы). В результате до начала 60-х годов приток речных вод к морю и его режим сохранялись относительно стабильными.

Период времени от начала проведения систематических инструментальных наблюдений за уровнем и другими характеристиками режима моря (1911 г.) до 60-х годов может быть определен как условно-естественный. Примерное равенство приходных и расходных составляющих водного баланса моря (таблица) определяло незначительные колебания уровня около отметки 53 м. абс., которая и принималась за средний многолетний уровень. Средняя площадь водного зеркала при отметке 53 м. абс. составляла 66,1 тыс. км², а объем вод достигал 1064 км³.

Среднемноголетние значения водного баланса Аральского моря
для отдельных периодов

По своим размерам Арал стоял на четвертом месте в ряду озер мира: после Каспия, Верхних озер Северной Америки и оз. Чад. Площадь Арала составляла 64 490 км² (с островами); наибольшая длина 428 км, наибольшая ширина — 284 км.

Озеро было относительно мелкое: наибольшая глубина — 68 метров; средняя глубина — всего 16 метров. Наибольшие глубины сосредоточены у западного берега в виде узкой полосы; площадь глубже 30 метров занимала лишь около 4% озера.

Итак, древний Арал, претерпевший 5 или 6 трансгрессий — увеличения и последующих усыханий — опять оказался на пороге нового иссушения.