ИСТИНА

Криосфера и ее компоненты являются одним из важнейших индикаторов состояния нашей планеты. Для России изучение криосферы имеет особое значение, поскольку более половины территории нашей страны расположены в зоне распространения многолетнемерзлых пород (ММП), здесь же сосредоточены основные запасы природных ресурсов и созданы многие важнейшие предприятия добывающей и перерабатывающей промышленности, крупные административные центры. На регионы криолитозоны приходится более 2/3 дохода страны, получаемого за счет природных ресурсов. Устойчивое развитие России в XXI веке требует интенсивного освоения территорий Сибири и Дальнего Востока. Развитие горных и предгорных территорий России, особенно Кавказа, напрямую зависит от состояния нивально-гляциальных систем, поскольку в летнее время реки питаются преимущественно ледниковой водой. Тенденции к потеплению климата, отмечающиеся ныне в большинстве регионов планеты, нарушают стабильность элементов криосферы и ведут к интенсификации опасных процессов гляциального и мерзлотного генезиса. Хозяйственное освоение территории приводит к резкому возрастанию ущерба от опасных гляциальных и мерзлотных процессов и, зачастую, способствует их активизации. Это обуславливает необходимость проведения научно-исследовательских работ по мониторингу криосферы и ее детальному изучению, что находит отражение в многочисленных международных и российских программах. Сложность изучения криосферы состоит в том, что различные ее элементы (ледники, мерзлота, снежный покров) реагируют на глобальные изменения по-разному не только в количественном отношении, но и неоднозначно в плане направленности процесса. Для современных изменений криосферы характерны существенные региональные отличия, что ставит задачу проведения детальных наблюдений в различных физико-географических условиях. Пожалуй, главной целью современного этапа изучения криосферы Земли является оценка текущих изменений криосферы и воздействие этих изменений на природу и общество как в глобальном, так и в региональном аспекте.

Выявлены пространственно-временные закономерности «ледового комплекса», занимающего до 40% территории современной многолетней мерзлоты. Выделено три генетических типа ледового комплекса и соответствующие геоморфологические условия его накопления. Сделан вывод о решающей роли криогенного выветривания и продуктов его ближайшего переотложения (на склонах речных долин и в аласных котловинах) в формировании ледового комплекса. Исследование циклического строения отложений ледового комплекса позволило выделить циклы различной природы – литологические, криотекстурные, почвенно-растительные. Показано, что основной причиной циклического строения ледового комплекса явились колебания климата различной периодичности на протяжении каргинско-сартанского времени. Установлено, что циклическое строение ледового комплекса проявляется как в субаквальных, так и субаэральных его фациях. Были продолжены работы по изучению влияния процессов криогенеза на преобразование рыхлых отложений в полярных областях Земли. Для этого были выполнены исследования микростроения отложений ледового комплекса приморских равнин восточной Арктики на примере известных разрезов Колымской низменности. Структура и состав мерзлых отложений исследованы методом реплик с применением сканирующего электронного микроскопа Hitachi TM3000. Для определения элементного состава новообразований использовался спектральный микроанализатор SwiftED3000. В отложениях ледового комплекса выявлено стадиальное образование аутигенных карбонатов и метастабильных форм (гидратов, коллоидов). Установлена значительная роль органического вещества в аутигенном минералообразовании в виде органоминеральных комплексов. Биогенная карбонатизация отмечена в отложениях ледового комплекса сартанского возраста – самого холодного периода позднего плейстоцена. Так же, в ходе полевого сезона, были проведены работы на обнажениях ледового комплекса на Малом Анюе и в среднем течении Колымы (Дуванный Яр). Полученные данные позволили реконструировать условия осадконакопления и промерзания в низовьях реки Колымы в плейстоцен-голоценовое время, когда происходило формирование и термокартостовое протаивание специфических криолитогенных отложений – ледового комплекса. На основании новой информации произведен расчет запасов углерода в мерзлых отложениях Приморских низменностей Якутии. Доказано, что запасы углерода в отложениях Арктики переоцененивались ранее примерно в 2 раза. Зимой 2012-13 года было принято участие в работах 59 Российской Антарктической Экспедиции, в ходе которых были выполнены буровые работы в оазисе Холмы Ларсеманна (район российской станции Прогресс). Были получены данные о формировании мощной толщи озерно-лагунных отложений в период МИС3-МИС2, когда эта территория была свободна от оледенения. Впоследствии, на стадии МИС1, эти отложения были перекрыты мореной. Эти данные позволяют предположить условия, когда ряд краевых зон Антарктиды были свободен от оледенения в наиболее холодные эпохи плейстоцена, более того, наблюдались значительные гляциоизостатические (тектонические?) движения. Так же были продолжены наблюдения за термическим режимом многолетнемерзлых пород Антарктиды. Проведены комплексные исследования на Западном Ямале совместно с институтом криосферы Земли. Собрана коллекция образцов атмосферных осадков, выпадающих в районе метеостанции Марре-Сале, за календарный год: сентябрь 2012-сентябрь 2013, образцов льда и включений газа в подземных льдах и вмещающих лед отложений на различные виды анализов. Проведено полевое опробование для определения льдистости пород. Составлена и проанализирована база данных по современным рядам зимних температур по метеостанциям побережья Арктических морей и изотопному составу разновозрастных сингенетических полигонально-жильных льдов. Установлено, что формирование пластовых и полигонально-жильных льдов на Западном Ямале началось при смене морского осадконакопления на континентальное в конце каргинского времени (МИС3). Промерзание осадков началось в субаквальных условиях на мелководье и сопровождалось формированием пластовых льдов.Состав и соотношение стабильных изотопов во льду пластовых залежей указывает участие как пресных, так и морских вод в их формировании. Включения болотного газа в пузырьках in situ пластовых льдов указывает на промерзание в условиях заболоченной лайды и, судя по всему, исключает их глетчерное происхождение. Рост крупных сингенетических полигонально-жильных льдов начался около 35-45 тыс. лет назад (МИС3) в условиях ландшафтов с обводненным деятельным слоем и закончился 10-11 тыс. лет назад. В голоценовый климатический «оптимум» начинается их деградация и частичная консервация. Во второй половине голоцена закладывается новая решетка сингенетических жильных льдов, льды меньше по размеру и содержат больше включений органики, попадающей с талой снеговой содой из сезонно-талого слоя. Изотопный состав полигонально-жильных льдовов отражает зимние палеотемпературы воздуха: в Западной Сибири среднезимние температуры в конце неоплейстоцена были ниже современных на 5-7 градусов. Химический состав полигонально-жильных льдов отражает положение береговой линии моря в верхнем неоплейстоцене и голоцене, т.к. зависит от источника влаги в зимнее время. На основании анализа современных зимних температур по метеостанциям от Шпицбергена до Восточной Сибири и анализа стабильных изотопов кислорода и водорода элементарных жилок и крупных сингенетических полигонально-жильных льдов различного возраста установлено, что закономерное понижение зимних температур с запада на восток остается неизменными с конца неоплейстоцена. Это свидетельствует о неизменности зимней атмосферной циркуляции в этот период. Проведён анализ зависимости состава и льдистости многолетнемёрзлых пород, слагающих морские уступы, от скорости и характера отступания берега. На основе полученного материала был сделан предварительный прогноз интенсивности термоэрозии и термоабразии в некоторых поселениях Чукотского полуострова (Нешкан, Инчоун, Уэлен, Лорино), а также предложены меры по укреплению берегов. Выявлена современная (2002-2012 гг.) динамика термоабразии и термоденудации на западном побережье острова Колгуев с использованием космоснимков, полученных и обработанных в рамках проекта «Геопортал МГУ». В ходе участия в работе сезонного ледового лагеря БАРНЕО-2013 получены данные о распределении солености в кернах морских льдов, определен их химический состав и отобраны образцы для определения содержания стабильных изотопов кислорода и водорода. Продолжался сбор материалов по подземным льдам Арктического шельфа. Проведен сравнительный анализ подземных льдов Западного и Восточного секторов Арктики и Субарктики. Установлено единство системы «Шельф–Суша», в пределах которой в плейстоцене-голоцене имел место единый трансгрессивно-регрессивный режим, и шло поочередное формирование субмаринной и субаэральной вечной мерзлоты. Следы этих типов мерзлоты прослеживаются в современной криолитозоне России. Выявилась большая, чем считается, роль тектоники в развитии Арктики и Субарктики. Проведен анализ изменений, произошедших в зоне гляциальной катастрофы 20 сентября 2002 г. в республике Северная Осетия-Алания (Россия). По результатам ежегодных полевых наблюдений 2002-2010 гг., топографических съемок 2002, 2003, 2004 и 2009 гг., анализа космических снимков определены темпы восстановления ледников в цирке Колка и темпы разрушения ледяного завала в Кармадонской котловине. Установлено, что в 2004-2009 гг. на фоне неблагоприятных для кавказского оледенения погодных условий в цирке ледника Колка накопилось 16 млн.куб.м льда. Бывшие притоки Колки стали самостоятельными ледниками, один из них продвинулся по днищу цирка на 500 м. Это стало единственным для Кавказа случаем значительного наступания ледников в XXI веке. В днище цирка, освободившемся от ледника после катастрофы 2002 г, площадь ледников достигла 0,6 кв.км к 2010 г. Объем ледяного завала в Кармадонской котловине в 2002-2009 гг. сократился на ¾, площадь – более чем наполовину, а поверхность местами понизилась на 90 м. Учитывая прогрессирующее замедление темпов таяния, лед в котловине может сохраниться до 2020 г. Основную опасность для землепользования в долине р. Геналдон представляет возможность формирования крупного селя дождевого или гляциально-дождевого генезиса при выпадении осадков редкой обеспеченности. В ближайшие 10-15 лет повторение событий, схожих с гляциальной катастрофой 2002 г., маловероятно. По итогам комплекса режимных наблюдений определены значения баланса массы и его компонентов для ледника Джанкуат (Центральный Кавказ) в 2011/12 и 2012/13 гг. 2011/12 балансовый год расценивается как один из наиболее неблагоприятных для состояния ледника за весь 45-летний период мониторинга за счёт отрицательной 23%-ной аномалии аккумуляции и положительной 26%-ой аномалии абляции. 2012/13 год характеризовался на редкость своеобразными режимными показателями, отвечающими экстремально низкому массообмену (малыми модулями компонентов баланса) за весь непрерывный 46-летний ряд инструментального мониторинга. Проведённая GPS-метрия границ языка демонстрирует продолжающееся отступание фронта и динамичное изменение его конфигурации - особенно вследствие прогрессирующего омертвевания орографически левой периферии языка, перекрытой чехлом поверхностной морены. Продолжены расчёты доли лавинного питания ледника Джанкуат за ряд минувших сезонов, вырисовывающие тенденцию к обратной связи её с фоновой снежностью зимы. На основе реконструкции баланса массы ледников Полярного Урала и датирования морен выявлены периоды потепления и сокращения ледников в последнем тысячелетии: в XIII - XIV и в XIX - XX вв. Максимальное увеличение массы и динамики ледников за последнее тысячелетие на Полярном Урале произошло в XVII веке. Наибольшая деградация оледенения в ХХ веке произошла в 1959-1965 гг., а за тысячелетие – в 1997-2008 гг. С 2009 г. темпы сокращения ледников замедлились. Установлено, что на 2011 г. оледенение Полярного Урала включает 76 малых ледников карового и присклонового типов, открыты 5 новых ледников, 20 ледников, известных по Каталогу (1966 г.) исчезли. Эволюция ледников Полярного Урала проявляется в их приспособлении к меняющимся условиям климата и рельефа. Это вызывает изменение их форм и размеров: каровые ледники больше сокращаются в плане и переходят в более устойчивые – карово-присклоновые. Установлено, что при деградации малых ледников в карах изменяется вектор геологической деятельности и происходит формирование конечно-боковых морен. Большое внимание уделялось влиянию изменений криосферы на природу и общество. Составлена серия мерзлотных карт российской Арктики и представлены выводы о закономерностях распространения, льдистости, температуры мерзлых пород, криогенных процессах, мощности мерзлоты в Арктике с целью экологических оценок. Получены выводы об изменении глубины сезонного протаивания, температуры мерзлых пород и изменении южной границы криолитозоны при потеплении климата к концу XXI века на западе криолитозоны. Предложена новая методика выведения геокриологических зон в Большеземельской тундре на основе индикационных признаков лесных, болотных урочищ, торфяников, тундр. В рамках оценки и прогноза устойчивости геосистем и рисков освоения в разных природно-климатических условиях равнинной криолитозоны рассмотрены ведущие факторы устойчивости криогенных ландшафтов Западного Ямала и Центральной Якутии, расположенных в разных природно-климатических районах криолитозоны. Льдосодержание следует считать универсальным фактором устойчивости всех рассмотренных криогенных ландшафтов. Факторами региональной значимости для Западного Ямала являются протекторные свойства и темп самовосстановления напочвенного покрова, для Центральной Якутии – теплоизолирующие свойства напочвенных покровов, затененность, а также изменение мощности деятельного слоя в результате механических нарушений поверхности. Доля устойчивых ландшафтов в тундре Западного Ямала выше, чем в тайге Центральной Якутии по причине широкого распространения лугово-болотно-кустарниковых пойменных ландшафтов (малольдистых, слабооторфованных, с быстрой самовосстанавливаемостью). Разработана концепция управления мерзлотной обстановкой на урбанизированных территориях с учетом формирования здесь специфических природно-техногенных геокриологических комплексов, отличающихся разнонаправленностью тенденций развития мерзлоты, разномасштабностью и несинхронностью изменений; основные положения концепции апробированы для анализа мерзлотно-экологической ситуации в Норильском промрайоне и на Ямбургском газоконденсатном месторождении. Осуществлена классификации типов ландшафтно-мерзлотных условий, формирующихся вдоль трасс надземных и подземных нефте- и газопроводов на севере Западной Сибири (Ванкорская группа месторождений, Норильский промрайон, Уренгойское и Ямбургское месторождения). Разработаны количественные методы прогнозов формирования ореолов оттаивания и повышения температуры вмещающих мерзлых грунтов, а также рекомендации по снижению негативного влияния трубопроводов на устойчивость оснований и фундаментов в сложных мерзлотно-грунтовых условиях. Обосновано положение о специфических природно-техногенных геокриологических комплексах (ПТГК), формирующихся на урбанизированных территориях криолитозоны; выделены ряды от «бедлендов» (шламо-, шлако- и золоотвалов, отстойников и т.п.), в пределах которых полностью разрушена вечная мерзлота, до относительно слабо затронутых техногенезом тундровых территорий, где , в целом, прослеживаются неявно выраженные тенденции к изменению мерзлоты и активизации криогенных процессов. Для Норильского региона выделено 17 типов ПТГК, для Ямбурга – 11, для линейных сооружений севера Западной Сибири – 32 и т.п. Установлено, что в подавляющем большинстве в пределах ПТГК наблюдаются отчетливые тенденции к деградации мерзлоты: повышение температуры в верхних горизонтах, в пределах которых устроены вмороженные фундаменты, увеличение глубин и обводненности сезонно-талого слоя, интенсификация процессов (морозное пучение, подвижки склонов, термокарст, криогенная деструкция материала подземных конструкций и др.) – как следствие – нарастание деформаций зданий и сооружений. Продолжены начатые в 2004 г. режимные исследования динамики сезонного протаивания грунтов (в рамках Международной программы CALM – Циркумполярный мониторинг деятельного слоя) на опытном стационаре близ г. Талнах (Норильский промрайон). В 2012-13 гг. были продолжены зимние и летние полевые наблюдения за снежностью, лавинной и селевой активностью в Приэльбрусье (Центральный Кавказ) и в районе Красной Поляны (на южном склоне Западного Кавказа). Исследовано строение снежной толщи и распределение снега на склонах хребта Аибга, в районе Красной Поляны в период тестовых соревнований по горным лыжам на олимпийских трассах. Выявлено, что зима 2011/12 г. характеризуется как среднеснежная, а 2012/13 гг. – как малоснежная. Подобные условия могут сложиться и во время соревнований Зимних Олимпийских игр 2014 г., поэтому любые детальные снеголавинные наблюдения весьма полезны для целей Олимпиады. Установлено, что в последние 10 лет в низкогорной зоне наблюдается тенденция уменьшения снежности, что, вероятно, обусловлено общим потеплением климата. Показано, что в районе горного кластера Зимней Олимпиады 2014 г. некоторые объекты инфраструктуры (автодорога, участки горнолыжных трасс и др.), расположенные в лавиноопасной зоне не имеют защиты от лавин. В Приэльбрусье зима 2011/12 г. была одной из самых холодных за весь период наблюдений с 1962 г. и малоснежной, что привело к ослаблению лавинной активности. Летний период 2012 г. отличается активизацией склоновых обвально-осыпных и селевых процессов, особенно в районах рекреационного освоения и строительства. Отмечено влияние селевой активности на противолавинные сооружения. Зима 2012/13 гг. характеризовалась еще меньшей снежностью на фоне положительных аномалий температуры воздуха.