Главная – Журналы – Криосфера Земли 2024 номер 2

Рассматриваются вопросы деградации многолетнемерзлых пород и ее влияния на сложившуюся систему жизнеобеспечения расположенного в Центральной Якутии села Улахан-Ан, которое административно относится к Хангаласскому улусу Республики Саха (Якутия). В связи с этим исследование направлено на определение масштабов и форм проявления термокарста, а также его последствий для местного населения. Для достижения цели исследования и получения необходимых материалов осуществлялись полевые наблюдения за термокарстом, выполнялись работы по созданию ортофотоплана ключевого участка исследований, проводился опрос местных жителей, включавший анкетирование и интервьюирование. В результате установлены масштабы развития термокарста, который к настоящему времени находится на своей начальной стадии. Определены основные последствия деградации многолетнемерзлых пород для местного населения и ключевых субъектов сельскохозяйственной деятельности. Отмечены особенности восприятия и адаптации жителей Улахан-Ана к возникшим природным вызовам.

Из образцов тундровых почв (п-ов Быковский, Северная Якутия) были получены накопительные культуры психрофильных и психротолерантных бактерий, восстанавливающие трехвалентное железо при температурах 6-15 °С. Установлено, что самые высокие концентрации ионов Fe(II) наблюдались в накопительных культурах, выращенных с использованием растворимой соли трехвалентного железа в виде цитрата Fe(III). Анаэробные сообщества двух накопительных культур, полученные из проб мерзлотных почв урочища Мамонтовый Хайата и культивируемые при 15 °С, использовали в качестве акцептора электронов нерастворимый оксид Fe(III), а в качестве донора электронов - ацетат и формиат. С применением методов молекулярной биологии и биоинформатики были получены экспериментальные данные о составе микробных сообществ, населяющих почвы криолитозоны. Впервые было проведено сравнение состава природного микробного сообщества, сформированного в течение длительного времени в естественных условиях при низких температурах, и микробного сообщества, культивируемого в лаборатории. Показано, что, несмотря на холодные и олиготрофные условия, прокариотные сообщества арктических экосистем Северной Якутии филогенетически разнообразны. В природных образцах доминируют представители филумов Proteobacteria и Actinobacteria (~30-50 %). Однако основную массу культивируемого микробного сообщества, полученного в лабораторных условиях, составляли Firmicutes (38 %).

Предложено устройство новой конструкции для температурной стабилизации мерзлых грунтов. Преимуществом предлагаемой системы является возможность установки испарительной части системы под строящиеся и эксплуатируемые объекты, ремонта и замены отдельных труб испарителей без демонтажа всего устройства с сохранением его высокой промораживающей способности. Для оценки эффективности предлагаемой системы разработана аналитическая математическая модель ее функционирования. Проведено моделирование функционирования сезонного охлаждающего устройства для климатических условий арктических городов (Варандей, Салехард, Игарка). Показано, что данным устройством всегда можно заморозить грунт под аварийными зданиями и сооружениями.

Реконструирована история деградации оледенения в бассейне высокогорного озера Сылтранкёль (Приэльбрусье, Северный Кавказ) с конца XIX до конца XX в. В 2022 г. произведено комплексное обследование котловины озера, включавшее отбор отложений и их последующее радиоизотопное датирование, анализ структур, текстур и гранулометрического состава, подсчет варв. Параллельно проанализирована совокупность литературных источников, топографических карт, наземных фотографий, космо- и аэрофотоснимков и собственных полевых наблюдений для определения положения краев ледников на разных временных этапах. Выделены четыре этапа в формировании донных осадков, коррелирующие с состоянием горного оледенения и изменениями конфигурации озерного водосбора. Сходимость результатов, полученных на основании независимых источников, подтверждает высокую методическую ценность исследования донных осадков горных озер как одного из немногочисленных архивов природной среды, фиксирующих изменения оледенения в динамичных природных условиях высокогорий.

Вычисление инсоляции Земли с высоким пространственным и временным разрешением позволило рассчитать солярные характеристики, отражающие изменение астрономических факторов, регулирующих вариации приходящей солнечной радиации и изменение интенсивности переноса радиационного тепла (меридионального, в системе “океан-материк”, межполушарного). В соответствии с этим в масштабах голоцена проведена модернизация астрономической теории изменения климата. На основе синхронизации глобальных климатических событий с экстремумами солярных характеристик в голоцене и позднем плейстоцене предложен метод солярной геохронологии, позволяющий уточнять хронологию глобальных климатических событий и объяснять их генетическую природу.