Научный коллектив географического факультета Московского университета провел комплексные исследования эрозионных процессов на участке урочища Дуванный Яр на р. Колыме. Ученые выяснили, что термоэрозионное разрушение берегов, сложенных вечной мерзлотой, играет ключевую роль в формировании речного стока наносов. Работы выполняются в рамках мегагранта Правительства Российской Федерации «Потоки потенциально токсичных элементов и соединений в речных бассейнах: технологии изучения, количественная оценка и прогноз». Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports (Nature Portfolio).
Глобальное потепление оказывает глубокое влияние на арктические реки. В условиях роста температур воздуха происходит стремительное разрушение выходов вечной мерзлоты, или едом. Едома — это обнажение вечной мерзлоты плейстоценового возраста, содержащее значительное количество органического материала (2% углерода по массе) и подземного льда (до 95% по объему). Эти образования широко распространены вдоль рек Колыма, Лена, Индигирка и Яна. Очень высокое содержание льда в отложениях едом делает их чрезвычайно уязвимыми к потеплению климата. Размыв едомы приводит к поступлению огромного количества древних отложений, в том числе богатых органическим веществом, в реки Арктики. До настоящего времени реальный вклад их климатически обусловленного таяния в речном стоке оставался неизученным.
Группа ученых географического факультета МГУ под руководством заведующего научно-исследовательской лабораторией эрозии почв и русловых процессов Сергея Чалова провела комплексное исследование эрозионных процессов на участке крупнейшего в мире едома − урочища Дуванный Яр на р. Колыме и впервые количественно оценила его влияние на сток наносов.
Объединяя данные полевых измерений, спутникового мониторинга и двумерного гидродинамического моделирования, ученые определили, что только на одном участке Дуванного Яра протяженностью 3 км формируется до 0,10 млн тонн наносов в год на каждый километр русла. Это почти втрое больше, чем на соседних участках реки без льдистых комплексов.
«Участки вскрываемых крупными реками слоев вечной мерзлоты – это одни из самых динамичных в современном климате форм рельефа. За счет роста температур воздуха в Арктике произошло многократное усиление термоэрозионного разрушения таких берегов, в результате чего они стали играть ключевую роль в поступлении вещества со стоком рек в арктические моря. В условиях дальнейшего потепления вклад таких берегов в вынос взвесей реками будет только возрастать», — отмечает руководитель исследования Сергей Чалов.
Исследование показало, что отступание берегов едомы на отдельных участках ускорилось на 50% в 2001–2021 годах по сравнению с 1965–1980 годами, а перенос взвешенных веществ увеличился на 20%. Поступление наносов приводит к образованию мутных шлейфов, длина которых достигает 80 км.
«Моделирование позволяет сделать вывод, что в течение ближайших двух десятилетий в результате отступания берега будут происходить разрушения крупных термокарстовых озер, расположенных в непосредственной близости от урочища Дуванный Яр, что предвещает значительные трансформации территории», – сообщил Сергей Чалов.
Авторы подчеркивают, что разрушение едом приводит не только к физическому изменению берегов, но и к поступлению в воду органического углерода, ранее законсервированного в мерзлоте. Это делает арктические реки важным элементом глобального углеродного цикла и требует более пристального внимания при моделировании будущих климатических сценариев.
Информация и фото предоставлены пресс-службой МГУ
Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)
Обозрение "Terra & Comp".
