Thermokarst lakes square dynamics of West Siberian continuousand discontinuous permafrost under impact of global warming .pdf Многолетнемерзлые горные породы широко распространены на Земле и встречаются почти на всех континентах. Площадь их распространения превышает четвертую часть всей суши земного шара, включая примерно 75% территории Аляски и более половины территории Канады и России [1]. В России общая площадь районов распространения вечной мерзлоты равна 10,7 млн км2, что составляет около 63,5% от всей территории страны. В зависимости от степени сомкнутости многолетнемерзлых пород согласно [2] различают области их сплошного, прерывистого и островного распространения. На территории России наибольшую площадь (61,8% от общей площади распространения вечной мерзлоты) занимает область криолитозоны сплошного типа, границы которой охватывают большую часть арктических островов и тянутся непрерывно вдоль всего побережья от Карского моря на западе до Чукотского моря на востоке, проникая в глубь континента в Цен-тральной Сибири и Якутии [3]. Криолитозона островного типа, занимая 21,2% от общей площади распространения вечной мерзлоты на территории России, простирается от Кольского полуострова до побережья Японского моря, Сахалина и Камчатки. А наименьшую площадь (17% от общей площади вечной мерзлоты) имеет область криолитозоны прерывистого типа, расположенная между областями островного и сплошного типов криолитозон.Установлено, что глобальное потепление климата будет наиболее ощутимо проявляться в высоких (северных) широтах. Более того, именно субарктические ландшафты являются наиболее чувствительными к температурным изменениям в силу их пограничного положения в пределах криолитозоны [4]. При этом западно-и среднесибирская субарктика теплеют значительно быстрее, чем другие регионы мира: за последнее столетие среднегодовая температура здесь повысилась более чем на 3, а в зимнее время - на 4 градуса [5].мерзлый «угорМочяжкнаМалсдой хасырекРис. 1. Схема циклической сукцессии развития плоскобугристых болотБугристые болота субарктики Западной Сибири являются замечательным природным индикатором климатических изменений. Сегодня в этом регионе в силу более резкого потепления климата, обусловленного высокой степенью его континентальности, происходят процессы, с которыми скандинавские страны, Канада и Аляска столкнутся только через несколько лет, и в этом смысле Западная Сибирь является уникальным природным полигоном.До недавнего времени ландшафт мерзлых бугристых болот находился в достаточно стабильном состоянии. Наблюдалась своеобразная «пульсация» поверхности, обусловленная взаимными переходами элементов ландшафта. Общую стратегию этого цикла превращений можно выразить в виде следующей схемы: мерзлый бугор мог растаять и через серию мочажин возрастающей обводненности превратиться в термо-185карстовое озеро; озеро, сбросив свои воды в другой водоем, могло превратиться в спущенное озеро - хасы-рей; в днище опорожненной озерной котловины обычно начиналось мерзлотное пучение, приводящее к восстановлению мерзлых бугров [6] (рис. 1).Таким образом, в западно-сибирской субарктике длительное время наблюдался достаточно устойчивый баланс криогенных процессов: термического карста и мерзлотного пучения. Однако в последние годы произошло нарушение существовавшего ранее баланса между ними, что привело к сбою цикла. Сегодня термокарст заметно доминирует, и деградация мерзлоты уже охватила значительные площади бугристых болот. Есть все основания говорить о том, что описанная нами циклическая сукцессия приобрела линейный характер, направленный в сторону усиления термокарста [6].Во время полевых исследований 2005 г. была обнаружена парадоксальная ситуация: в южной области распространения плоскобугристых болот термокарст значительно менее активен, чем в северных (в районе полярного круга N 65,5-66° Е 074-075,5°). Это объясняется тем, что мерзлый торф играет роль теплоизоляционного экрана, и его мощный слой предохраняет нижележащие подстилающие породы от таяния, поэтому на мелкозалежных плоскобугристых болотах приполярья (мощность торфа менее 0,5 м), несмотря на более суровый климат, термокарст выражен значительно сильнее, чем в южной области их распространения, где мощность торфяной залежи составляет в среднем 1-1,5 (2) м. Выявленная нами закономерность вполне объяснима и определяется постепенным убыванием мощности торфяной залежи бугристых болот с юга на север вследствие уменьшения годичного прироста мхов в этом направлении.Одной из важных задач современных исследований северных территорий Евразии является выявление особенностей влияния глобального потепления на состояние многолетнемёрзлых пород (ММП). Важность этой задачи определяется тем, что большинство газовых ме-сторождений и большое число месторождений нефти России располагается в зоне вечной мерзлоты Западной Сибири, и снижение прочности ММП под воздействием потепления климата приводит к росту аварийности на трубопроводах и других сооружениях нефтегазового комплекса [8, 9], вызывая рост экономических и экологических ущербов. В связи с этим изучение изменений криогенного состояния мерзлотных ландшафтов под воздействием глобального потепления климата, несомненно, является актуальной проблемой, решение которой ввиду труднодоступности территории Западной Сибири из-за высокой степени ее заболоченности невозможно без применения данных дистанционного зондирования поверхности Земли [11-13]. Поэтому целью работы явилось изучение динамики современного криогенного состояния мерзлотных ландшафтов Западной Сибири в зоне прерывистого распространения многолетней мерзлоты по космическим снимкам. Проведенный анализ литературных источников по использованию данных дистанционного зондирования в геокриологических исследованиях показал [11, 12], что термокарстовые озёра, образующиеся в результате вы-таивания подземных льдов различного генезиса, хорошо дешифрируются на космических изображениях и являются наиболее пригодными геоморфологическими индикаторами криогенных изменений поверхности в условиях потепления.Для изучения динамики термокарстовых озер на исследуемой территории были выбраны 11 тестовых участков (ТУ), расположенных в разных зонах вечной мерзлоты и в различных геоботанических подзонах. На рис. 1 показана карта-схема геокриологического зонирования северной части Западной Сибири, построенная на основе данных [3, 14, 15], с обозначенными номерами тестовых участков. Согласно рис. 2, тестовые участки с номерами 1-6 выбраны в зоне прерывистого распространения вечной мерзлоты. Тестовые участки с номерами 7-11 располагаются в зоне сплошной вечной мерзлоты.Легенда Тмтоыж уигткя КртютгтоэокыСаяоиаил мергли*TV41|Щ^1Ьерь»ягги>| нсрзжнк□# - ^ипромвм вмрх-киа !ТУЮ ТУ*iSji^^^^S^^" ^йй?18§!Шjgk» ^ ,~^|^р'.-. -q. - .-.-. . v. -, J ... ;\Ј?*^^^^Й^^Щ,

Скачать электронную версию публикации