Главная – Журналы – Криосфера Земли 2023 номер 6

Представлены результаты исследований, проведенных на границе тундры и притундрового леса в Анабарском районе Республика Саха (Якутия) с целью изучения динамики мерзлотных ландшафтов и выявления влияния растительного покрова на температурный режим и глубину сезонного протаивания пород. Установлено зарастание Анабарской тундры лесом, рост которого совпадает по времени со вторым периодом длительного потепления Арктики (1979-2011 гг.). Вытеснение тундры лесом подразумевает также изменение мерзлотных условий района. По результатам исследования было установлено, что сезонноталый слой имеет наибольшую мощность на тундровом участке, с увеличением лесистости он уменьшается. Температура пород, напротив, имеет низкие значения в тундре, а в притундровых лесах температура мерзлых пород выше. В работе представлены результаты первого этапа исследования. На рассматриваемой территории планируются дальнейшие мониторинговые исследования.

На основе мерзлотно-ландшафтных крупномасштабных исследований значительной части Большеземельской тундры и дешифрирования среднемасштабных космических снимков (Landsat-7) составлена ее обзорная геокриологическая карта масштаба 1:1 000 000, охватывающая площадь 136 700 км². За основу принят метод ландшафтной индикации, реализованный применительно к геокриологическим подзонам. Пространственная изменчивость геокриологических характеристик получила отражение на уровнях природных подзон и групп доминирующих урочищ.

Приведены сведения о фактической максимальной площади (не менее 10 км²) 71 крупнейшей наледи-тарына Северо-Востока России по результатам дешифрирования космических снимков Landsat в 2013-2018 гг. (661 км²) и Sentinel-2 в 2020-2021 гг. (838 км²). Суммарная площадь наледей оказалась не менее чем в 2 раза ниже суммарной площади наледных полян, указанной в Кадастре наледей Северо-Востока (1958 г.) (1680 км²). Для 42 объектов по данным Landsat / MSS также получены данные о площади за 1973-1975 гг. (до начала периода потепления климата). Суммарная величина составила 555 км², что близко к современным оценкам за 2020-2021 гг. (581 км²) и в среднем в 1.9 раза меньше суммарной площади по данным кадастра (1083 км²). Несмотря на то что отдельные гигантские наледи проявляют очень высокую межгодовую изменчивость, их площадь год от года может меняться до 2 раз (на 100 %), в среднем для большинства наледей эта величина составляет около 20 %. На многочисленных примерах установлено несоответствие контуров наледных полян и границ ледяных массивов. Суммарная площадь наледных полян, как указанных в кадастре 1958 г., так и выделенная на основе современных космоснимков, значительно превышает фактическую площадь распространения наледей. Оценка площади наледей (даже максимальных в многолетнем периоде) по размерам наледных полян может приводить к значительным ошибкам в расчетах динамических запасов наледеобразующих подземных вод и других характеристик. После 1973-1975 гг. кардинального изменения характеристик наледности Северо-Востока не зафиксировано. Необходимы дальнейшие натурные исследования гигантских наледей для выявления причин их изменчивости, в том числе постановки долгосрочных режимных наблюдений на специальных наледных полигонах.

Работа посвящена экспериментальному моделированию взаимодействия мерзлых гидратонасыщенных песчаных пород с солевыми растворами при отрицательных температурах. Показано, что миграция ионов солей в мерзлых гидратосодержащих породах происходит более интенсивно, чем в мерзлых негидратосодержащих. Выявлено, что одним из основных факторов, определяющих интенсивность миграции ионов солей в мерзлых песчаных породах, содержащих газовые гидраты, в отличие от мерзлых негидратосодержащих песков, является давление. С увеличением давления и понижением температуры интенсивность солепереноса в мерзлых гидратосодержащих песках снижается, при этом сохранность порового гидрата повышается. На основе экспериментальных данных впервые получены параметры солепереноса в мерзлом гидратосодержащем песке (плотность солевого потока, коэффициент диффузии) в зависимости от газового давления и температуры окружающей среды.

Приведены новые сведения о видовом разнообразии и метаболическом потенциале малоизученных микробных сообществ криопэгов полуострова Ямал. Подсчет общей численности микроорганизмов, населяющих криопэги, показал достаточно высокую плотность, составившую 10⁶-10⁸ кл/мл. При этом сульфатвосстанавливающие бактерии были обнаружены только в двух из трех криопэгах в численности, не превышающей 10³ кл/мл. Из криопэгов впервые выделены представители бактериальных родов Acetobaсterium (штаммы K1/0, K1/6 =ВКМ B-3638, K1/7, K1/8), Labilibaculum (K2S^Т, =ВКМ B-3650^Т) и Trichococcus (K1Tr^Т, =ВКМ B-3651^Т). Все изоляты являлись психроактивными и были способны расти при температуре 6 °С.

При апробации метода дешифрирования спутниковых радиолокационных снимков для детализации строения наледей и наледных ландшафтов использованы радарные снимки Sentinel-1. По результатам первичного анализа установлены диапазоны типичных сигналов обратного рассеяния в пределах наледной поляны и выбраны репрезентативные точки на снимке, характеризующие различные компоненты наледного ландшафта. По снимку Sentinel-2 предварительно устанавливался тип поверхности наледного ландшафта (лед, открытая вода, снежный покров, горная порода и др.). В ходе полевых работ в пределах ранее выбранных точек на радарном снимке изучалось вертикальное строение наледного ландшафта и особенности его поверхности. В результате были определены диапазоны обратного рассеяния радиосигнала для согласованной и перекрестной поляризаций, отражающие четыре типа строения наледного ландшафта. На основе радарных снимков было детализировано строение наледного тела: установлены участки речного стока под наледью, места разгрузки подземных вод. На конечном этапе определены площади наледей в конце зимы в долинах рек Самокит и Верхняя Нерюнгра на основе радарных снимков и нормализованного разностного снежного индекса, вычисленного по изображениям Sentinel-2, а также оценено расхождение значений площадей наледей.

Отражены основные вехи научной деятельности Д.С. Дроздова, доктора геолого-минералогических наук, главного научного сотрудника, заместителя директора по научной работе Института криосферы Земли Тюменского научного центра СО РАН, заместителя главного редактора журнала “Криосфера Земли”. Дмитрий Степанович - известный специалист в области структурирования и прогнозирования состояния геосистем криолитозоны. Основное внимание в своей деятельности он уделяет изучению районов многолетней мерзлоты, мониторингу криолитозоны и техногенезу геологической среды.

Кузьмин Георгий Петрович - один из выдающихся ученых-мерзлотоведов, доктор технических наук, член-корреспондент Российской инженерной академии, заслуженный деятель науки Республики Саха (Якутия), главный научный сотрудник Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН. В статье отражены основные этапы его научной и педагогической деятельности.

31 августа 2023 г. скончался известный геокриолог, кандидат геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник геологического факультета МГУ Чижов Александр Борисович. Он останется в памяти как замечательный ученый и просто интеллигентный человек с тонким чувством юмора.