Почвенно-Геоморфологическое строение и некоторые физико-химические свойства почв и природных вод прибрежно-морских криогенных ландшафтов Западного Шпицбергена

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Архипелаг Шпицберген – территория с уникальным ландшафтно-геологическим и биологическим разнообразием, которое находится под угрозой деградации вследствие природной динамики температур воздуха и сокращения площади и мощности многолетнемерзлых пород. Кроме того, в настоящее время на Шпицбергене продолжается добыча полезных ископаемых (каменного угля, руд цветных металлов, углеводородов), а также из года в год возрастает объем туристического потока. Эти причины неминуемо приводят к активизации процессов трансформации местных арктических экосистем. Летом 2024 г. проведены полевые исследования почв и природных вод криогенных ландшафтов приморских низменностей на острове Западный Шпицберген в районах залива Грён-Фьорд (пос. Баренцбург) и бухты Колсбей (полярная станция Колсбей). Описаны 19 профилей почв, отнесённых к 8 различным типам. Почвы описывались в ходе полевых работ по классификации и диагностике почв России 2008 г. Заложение разрезов почв проводилось по ландшафтно-геохимическому (катенарному) принципу. В структуре почвенного покрова возвышенных геоморфологических уровней – I и II морских террас (в т.ч. частично перекрытых делювиальными шлейфами) доминируют криозёмы глееватые и петрозёмы гумусовые. Поверхность почв на этих уровнях осложнена нанополигональным криогенным микрорельефом. Почвенное разнообразие более низких геоморфологических уровней – речных пойм и низменных морских (периодически затапливаемых) аккумулятивных берегов, – представлено пелозёмами и петрозёмами, а также сульфидными солончаками, формирующимися в условиях близкого к поверхности залегания плотных пород и активного воздействия морских вод. Большая часть исследованных природных вод характеризуются невысокими значениями окислительно-восстановительного потенциала 100-250 мВ, а значения их кислотности варьируют в широких пределах от 6,5 до 9,5. Торфяно-глеезёмы, развивающиеся на низменностях при периодическом затоплении морскими водами, характеризуются наиболее щелочной реакцией среды и сочетанием отрицательных значений окислительно-восстановительного потенциала (до -3 мВ) с высокой минерализацией (в пределах 3-5 г/л). Почвы этих ландшафтов являются наиболее перспективными для изучения латеральной миграции веществ в катенах приморских криогенных ландшафтов Шпицбергена, поскольку здесь могут формироваться контрастные латеральные геохимические барьеры.

Об авторах

Александр Павлович Гинзбург

ФИЦ "Пущинский научный центр биологических исследований РАН"

Email: alexandrgiznburg13154@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0006-0424-547X
аспирант; лаборатория криологии почв;

Алексей Владимирович Лупачев

ФИЦ "Пущинский научный центр биологических исследований" РАН

Email: a.lupachev@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0116-8828
Старший научный сотрудник; Лаборатория криологии почв;

Список литературы

  1. Humlum O., Instanes A., Sollid J.L. Permafrost in Svalbard: a review of research history, climatic background and engineering challenges. Polar Research, 2003, vol. 22 (2), pp. 191-215.
  2. Втюрин Б.И. Подземные льды Шпицбергена // Материалы гляциологических исследований. Хроника, обсуждения, 1989. № 65. С. 69-75.
  3. Втюрин Б.И. Криогенное строение рыхлых отложений Шпицбергена // Материалы гляциологических исследований. Хроника, обсуждения, 1990. № 70. С. 43-49.
  4. Geologien på Svalbard (2007). S. Elvevold, W. Dallmann, D. Blomeier. Norge, Tromsø: Norsk Polarinstitutt, Polarmiljøsenteret. ISBN: 978-82-7666-239-9. (Норв.)
  5. Кротков В.Е., Письменюк А.А., Кизяков А.И. Территориальная дифференциация проявления криогенные процессов на Земле Норденшельда (о. Западный Шпицберген) // Рел. и четв. обр. Аркт., Субарк. и Сев.-Зап. России. 2019. Вып. 6. С. 66-70. URL: https://doi.org/10.24411/2687-1092-2019-10611
  6. Осокин Н.И., Сосновский А.В., Накалов П.Р. и др. Климатические изменения и возможная динамика многолетнемёрзлых грунтов на архипелаге Шпицберген // Лёд и Снег, 2012. № 2 (118). С. 115-120.
  7. Schirrmeister L., Siegert C., Strauß J. (2012). Permafrost ein sensibles Klimaphänomen – Begriffe, Klassifikationen und Zusmmenhänge. Polarforschung, Vol. 81 (1), pp. 3-10. (Нем.)
  8. Таргульян В.О., Куликов А.В. Основные черты почв острова Западный Шпицберген // Биологические проблемы Севера. Тез. X Всесоюз. симпоз. Ч. 1. Магадан, 1983. С. 272-273.
  9. Добровольский В.В. Геохимия почв Шпицбергена // Почвоведение, 1990. № 2. С. 5-20.
  10. Переверзев В.Н., Литвинова Т.И. Почвы морских террас и коренных склонов на побережьях фьордов острова Западный Шпицберген // Почвоведение, 2010. № 3. С. 259-269.
  11. Кряучюнас В.В., Игловский С.А., Шахова Е.В., Малков А.В. Тяжёлые металлы в арктических почвах западного побережья архипелага Шпицберген // Экология человека, 2014. № 9. С. 8-13.
  12. Алексеев И.И., Абакумов Е.В. Таксономическое и морфологическое разнообразие почв окрестностей залива Гренфьорд (архипелаг Шпицберген) // Самар. Лука: пробл. регионал. и глобал. экологии, 2016. Т. 25. № 4. С. 156-161.
  13. Кашулина Г.М., Литвинова Т.И., Коробейникова Н.М. Почвы юго-западного побережья острова Западный Шпицберген // Тр. Кол. НЦ РАН. Прикл. экология Севера, 2021. Вып. 9. Т. 12. № 6. С. 271-275. URL: https://doi.org/10.37614/2307-5252.2021.6.12.9.040
  14. Walker D.A., Raynolds M.K., Daniels F.J.A. et al. The Circumpolar Arctic Vegetation Map // J. Veg. Sci., 2005, vol. 16, No. 3, pp. 267-282. URL: https://doi.org/10.1111/j.1654-1103.2005.tb02365.x
  15. Szymański W., Skiba S., Wojtun B. (2013). Distribution, genesis, and properties of Arctic soils: a case study from the Fuglebekken catchment, Spitsbergen. Polish Polar Research, Vol. 34, No. 3, pp. 289-304. URL: https://doi.org/10.2478/popore−2013−0017
  16. van der Meij W.M., Temme A.J.A.M., de Kleijn C.M.F.J.J. et al. (2016). Arctic soil development on a series of marine terraces on central Spitsbergen, Svalbard: a combined geochronology, fieldwork and modelling approach. SOIL, Vol. 2, pp. 221-240. URL: https://doi.org/10.5194/soil-2-221-2016
  17. Bartos A., Szymański W., Gus-Stolarczyk M. (2023). Morphology and properties of permafrost-affected soils under different tundra vegetation in central Spitsbergen. Polish Polar Research, Vol. 44, No. 1, pp. 1-20. URL: https://doi.org/10.24425/ppr.2022.143317
  18. Jones E.L., Hodson A.J., Thornton S.F., Redeker K.R., Rogers J., Wynn P.M., Dixon T.J., Bottrell S.H., O’Neill H.B. (2020). Biogeochemical Processes in the Active Layer and Permafrost of a High Arctic Fjord Valley. Front. Earth Sci., Vol. 8:342. URL: https://doi.org/10.3389/feart.2020.00342
  19. Шляхов С.А. Классификация почв морских побережий. Владивосток, 1996. 35 с.
  20. Черноусенко Г.И., Орешникова Н.В., Украинцева Н.Г. Засоление почв побережья северных и восточных морей России // Почвоведение, 2001. № 10. С. 1192-1206.
  21. Губин С.В., Лупачев А.В., Ходжаева А.К. Почвы аккумулятивных берегов морей восточного сектора Российской Арктики. Почвоведение, 2022. № 1. С. 1-8. URL: https://doi.org/10.31857/S0032180X22010051
  22. Lupachev A.V., Gubin S.V. The soil-cryogenic complex: Evidence of late Pleistocene-Holocene coevolution of permafrost and cryosols at the Kolyma Lowland. Permafrost and Periglac. Process., 2023. Pp. 1-14. URL: https://doi.org/10.1002/ppp.2191
  23. Шур Ю.Л. Верхний горизонт толщи мёрзлых пород и термокарст. Новосибирск: Изд-во АН СССР. Сиб. отд-ние, 1988. 214 с.
  24. Андреева Е.С., Липовицкая И.Н., Андреев С.С. Современные особенности погодно-климатического режима острова Западный Шпицберген и их вклад в рассеивание антропогенных примесей // Общество. Среда. Развитие, 2019. № 2. С. 68-72.
  25. Лаврентьев И.И., Кутузов С.С., Глазовский А.Ф. и др. Толщина снежного покрова на леднике Восточный Грёнфьорд (Шпицберген) по данным радарных измерений и стандартных снегомерных съёмок // Лёд и Снег, 2018. Т. 58. № 1. С. 5-20. URL: https://doi.org/10.15356/2076-6734-2018-1-5-20
  26. Tolgensbakk, L., Sørbel, J., Høgvard K., (2000). Adventdalen, Geomorphological and Quaternary Geological map, Svalbard 1:100 000, Spitsbergen sheet C9Q. Norsk Polarinstitut Temakart rr. 32.
  27. Шарин В.В., Гусев Е.А., Зыков Е.А. Карта четвертичных образований архипелага Шпицберген масштаба 1:1000 000 // Рел. и четв. образ. Аркт., Субаркт. и Сев.-Зап. России, 2022. Вып. 9. С. 291-295. URL: https://doi.org/10.24412/2687-1092-2022-9-291-295
  28. Bondevik S., Mangerud J, Ronnert L. et al. (1995). Postglacial sea-level history of Edgeoya and Barentsoya, eastern Svalbard. Polar Res., Vol. 14(2), pp. 153-180.
  29. Geoscience Atlas of Svalbard (2015). Ed. W.K. Dallmann. Norway, Tromsø: Norsk Polarinstitutt (Norge Polar Institute), Report Series No. 148.
  30. Терехов А.В. Изменчивость баланса массы ледников района Баренцбурга (архипелаг Шпицберген) в начале 21-го века / Дис. … канд. геогр. наук. СПб.: Аркт. и Антаркт. научн.-исслед. ин-т, 2024. 121 с.
  31. Landvik J., Mangerund J., Salvigsen О. (1988). Glacial history and permafrost in the Svalbard area. V Intern. on Permafrost. Trondheim, Norway, pp. 194-198.
  32. Оледенение Шпицбергена (Свальбарда). М.: Наука, 1975. 276 с.
  33. Brown, J., Ferrians Jr., Heginbottom O.J. et al. (1997). Circum-Arctic Map of Permafrost and Ground-Ice Conditions. US Geological Survey Reston.
  34. Etzemüller, B., Schuler, T.V., Isaksen, K., Christiansen, H.H., Farbrot, H., Benestad, R. (2011). Modeling the temperature evolution of Svalbard permafrost during the 20th and 21st century. Cryosphere, Vol. 5, pp. 67-79. URL: https://doi.org/10.5194/tc-5-67-2011
  35. Harris C., Kern-Luetschg M., Christiansen H.H. et al. (2011). The Role of Interannual Climate Variability in Controlling Solifluction Processes, Endalen, Svalbard. Perm. Periglac. Proc., Vol. 22(3), pp. 239-253. URL: https://doi.org/10.1002/ppp.727
  36. Romanovsky, V.E., Smith, S.L., Christiansen, H.H. (2010). Permafrost thermal state in the polar Northern Hemisphere during the international polar year 2007–2009: a synthesis. Perm. Periglac. Proc., Vol. 21, pp. 106-116.
  37. Демидов Н.Э., Караевская Е.С., Веркулич С.Р., Никулина А.Л., Саватюгин Л.М. Первые результаты мерзлотных наблюдений на криосферном полигоне Российского научного центра на архипелаге Шпицберген (РНЦШ) // Проблемы Арктики и Антарктики, 2016. №4 (110). С. 67-79.
  38. База данных международной программы циркумполярного мониторинга активного слоя (CALM), данные о результатах измерений на опытных площадках в северном полушарии [Электронный ресурс]. URL: https://www2.gwu.edu/~calm/data/north.htm (дата обращения 21.09.2024).
  39. A catalogue of Svalbard plants, fungi, algae and cyanobacteria. Oslo: Norsk Polarinstitutt, 1996.
  40. Полевой определитель почв России. М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 2008. 182 с.
  41. Глазовская М.А. Геохимические основы типологии и методики исследований природных ландшафтов. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1964.
  42. Богданова М.Д., Гаврилова И.П., Герасимова М.И. Элементарные ландшафты как объекты ландшафтно-геохимического картографирования // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География, 2012. № 1. С. 23-28.
  43. Hacquebord L. (2001). Three centuries of whaling and walrus hunting in Svalbard and its impact on the Arctic ecosystem. Environment and History, Vol. 7, No. 2, “Beyond Local, Natural Ecosystems” Sp. Iss. Pp. 169-185. URL: https://doi.org/10.3197/096734001129342441
  44. Grønfjord (Green Harbour): Finneset. [Электронный ресурс]. URL: https://www.spitsbergen-svalbard.com/photos-panoramas-videos-and-webcams/spitsbergen-panoramas/finneset.html (дата обращения 04.10.2024).
  45. Мавлюдов Б.Р., Кудинов А.В. Изменение ледника Альдегонда с начала XX века // Изв. Кол. НЦ РАН, 2018. №3 (10). С. 152-162. URL: https://doi.org/10.25702/KSC.2307-5228.2018.10.3.152-164
  46. Кряучюнас В.В., Игловский С.А., Любас А.А. и др. Новые данные по палеогеографии восточного побережья залива Грён-Фьорд (остров Западный Шпицберген) на основании изучения голоценовых отложений на мысе Финнисет с применением изотопно-геохимических методов // Изв. ТПУ. Инжиниринг георесурсов, 2020. Т. 331. № 1. С. 171-183. https://doi.org/10.18799/24131830/2020/1/2458
  47. Rassmussen C.F., Christiansen H.H., Buylaert J.P. et al. (2023). High-resolution OSL dating of loess in Adventdalen, Svalbard: Late Holocene dust activity and permafrost development. Quatern. Sci. Rev., 310:108137. URL: https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2023.108137
  48. Rouyet L., Laukens T.R., Christiansen H.H. et al. (2019). Seasonal dynamics of a permafrost landscape, Adventdalen, Svalbard, investigated by InSAR. Rem. Sens. of Environ. 231:111236. URL: https://doi.org/10.1016/j.rse.2019.11123

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).