The Spatio-Temporal Organization of Aeolian Systems in Southern Siberia

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

From a systemic perspective, a rich factual material from modern stationary observations of aeolian processes in the island steppes of Siberia has been summarized. The spatial orderliness of aeolian landform development is demonstrated in the form of a large regional subsystem of the aeolian material circulation. This represents the northern branch of the global aeolian system of Central Asia, which was identified by V.A. Obruchev in 1895. It is further divided into five interconnected links: Yenisei, Pribaikal, Baikal, Selenga, and Dauria. Within each link, an orderly change of deflation, transit, and aeolian accumulation zones is also observed. Cyclical fluctuations of modern aeolian processes have been identified within seasonal, 3-5-year, and 11-year cycles, as well as against the backdrop of longer intracentury climatic cycles. The module of modern aeolian material migration varies from 50 to 500 g/m2 per year. The temporal organization of aeolian processes is presented based on the interpretation of Holocene lithological records. The periodization of the phases of active aeolian morphogenesis and the stages of its stabilization was carried out on the basis of statistical processing of an array of our own and previously published radiocarbon dates. Such approach allowed us to reveal that the average duration of the phases of active formation of aeolian landforms is on average 380 years. The duration of stabilization of aeolian processes and pedogenesis is somewhat longer (490 years). During the early Holocene and the first half of the middle Holocene, the duration of the cycles of aeolian relief formation reaches 1400-1500 years. In the second half of the middle and late Holocene, the variability of the intensity of aeolian processes increases and the stabilization-activation cycles of aeolian processes acquire an intra-century rank. The established patterns of aeolian system functioning serve as a basis for developing anti-deflation measures to protect soils from wind erosion.

About the authors

O. I Bazhenova

V.B. Sochava Institute of Geography SB RAS

Email: bazhenova_o49@mail.ru
Irkutsk, Russia

E. M Tyumentseva

Irkutsk State University

Email: tumentzeva.liz@yandex.ru
Irkutsk, Russia

A. A Cherkashina

V.B. Sochava Institute of Geography SB RAS

Email: anna_cher.87@mail.ru
Irkutsk, Russia

V. A Golubtsov

V.B. Sochava Institute of Geography SB RAS

Email: tea_88@inbox.ru
Irkutsk, Russia

References

  1. Баженова О.И., Любцова Е.М., Рыжов Ю.В., Макаров С.А. Пространственно-временной анализ динамики эрозионных процессов на юге Восточной Сибири. Новосибирск: Наука, 1997. 208 с.
  2. Bazhenova O.I., Lyubtsova E.M., Ryzhov Yu.V., Makarov S.A. Prostranstvenno-vremennoi analiz dinamiki erozionnykh protsessov na Yuge Vostochnoi Sibiri [Spatio-Temporal Analysis of the Dynamics of Erosional Processes on South of Eastern Siberia]. Novosibirsk: Nauka Publ., 1997a. 208 p.
  3. Баженова О.И., Любцова Е.М., Снытко В.А. Эоловая миграция вещества в степных и лесостепных ландшафтах Сибири // ДАН. 1997. Т. 357. № 1. С. 108–111.
  4. Bazhenova O.I., Lyubtsova E.M., Snytko V.A. Aeolian migration of matter in steppe and forest-steppe landscapes of Siberia. Dokl. Akad. Nauk, 1997b, vol. 357, no. 1, pp. 108–111. (In Russ.).
  5. Баженова О.И., Тюменцева Е.М., Черкашина А.А., Тухта С.А. Экзогенное рельефообразование в степях Даурии. Новосибирск: СО РАН, 2023. 183 с.
  6. Bazhenova O.I., Tyumentseva E.M., Cherkashina A.A., Tukhta S.A. Ekzogennoe rel’efoobrazovanie v stepyakh Daurii [Exogenous Relief Formation in the Daurian Steppes]. Novosibirsk: Izd-vo SO RAN, 2023. 183 p.
  7. Базарова В.Б., Гребенникова Т.А., Орлова Л.А. Динамика природной среды бассейна Амура в малый ледниковый период // География и природ. ресурсы. 2014. № 3. С. 124–132.
  8. Bazarova V.B., Grebennikova T.A., Orlova L.A. Natural-environment dynamics within the Amur basin during the Neoglacial. Geogr. Nat. Resour., 2014, vol. 35, pp. 275–283. https://doi.org/10.1134/S1875372814030111
  9. Будаев Р.Ц., Коломиец В.Л. Особенности формирования эолового мезорельефа Западного Забайкалья в голоцене // Евразия в кайнозое. Стратиграфия, палеоэкология, культуры. 2016. № 5. С. 77–82.
  10. Budaev R.Ts., Kolomiets V.L. Features of the formation of the aeolian mesorelief of the Western Transbaikalia in the Holocene. Evraz. Kainozoe. Stratigr., Paleoekol., Kul’tury, 2016, no. 5, pp. 77–82. (In Russ.).
  11. Иванов А.Д. Эоловые пески Западного Забайкалья и Прибайкалья. Улан-Удэ, 1966. 232 с.
  12. Ivanov A.D. Eolovye peski Zapadnogo Zabaikal’ya i Pribaikal’ya [Aeolian Sands of Western Transbaikalia and the Baikal Region]. Ulan-Ude, 1966. 232 p.
  13. Карасев В.В. Кайнозой Забайкалья. Чита, 2002. 127 с.
  14. Karasev V.V. Kainozoi Zabaikal’ya [Cenozoic of Transbaikalia]. Chita, 2002. 127 p.
  15. Кобылкин Д.В., Выркин В.Б., Голубцов В.А., Холбоева С.А. Эоловые процессы Худанской котловины (Селенгинское среднегорье) // Вестн. Бурятского гос. ун-та. Биология, география. 2017. Вып. 4. С. 74–82.
  16. Kobylkin D.V., Vyrkin V.B., Golubtsov V.A., Kholboeva S.A. Eolian processes of the Khudan basin (Selenginsk Middle Mountains). Vestn. Buryatsk. Gos. Univ. Biol., Geogr., 2017, vol. 4, pp. 74–82. (In Russ.).
  17. Коломиец В.Л., Будаев Р.Ц. Голоценовые климатические ритмы и почвообразование в речных долинах Западного Забайкалья / Историческая география России: концептуальные основы комплексных полимасштабных исследований регионов. СПб.: Изд-во Астерион, 2020. С. 143–146.
  18. Kolomiets V.L., Budaev R.Ts. Holocene climatic rhythms and soil formation in the river valleys of Western Transbaikalia. In Istoricheskaya geografiya Rossii: kontseptual’nye osnovy kompleksnykh polimasshtabnykh issledovanii regionov [The Historical Geography of Russia: The Conceptual Foundations of Comprehensive Multi-Scale Studies of Regions]. St. Petersburg: Asterion Publ., 2020, pp. 143–146. (In Russ.).
  19. Ларионов Г.А. Эрозия и дефляция почв. М.: Изд-во МГУ, 1993. 200 с.
  20. Larionov G.A. Erosiya i Deflatsiya Pochv [Erosion and Deflation of Soils]. Moscow: Izd-vo Mosk. Univ., 1993. 200 p.
  21. Обручев В.А. Сыпучие пески Селенгинской Даурии и необходимость их скорейшего изучения // Тр. Троицкосавско-Кяхтинского отд. Приамурского отдела Имп. Рус. геогр. общ-ва. СПб., 1914. Т. XV. Вып. 3. С. 53–67.
  22. Obruchev V.A. The loose sands of the Selenga Dauria and the need for their early study. Tr. Troitskosavsko- Kyakhtinskogo Otdel. Priamur. Otdela Imp. Rus. Geogr. O-va., 1914, vol. 15, no. 3, pp. 53–67. (In Russ.).
  23. Обручев В.А. К вопросу о происхождении лёсса (в защиту эоловой гипотезы) / Избр. работы по географии Азии. М.: Гос. изд-во геогр. лит., 1951а. Т. 3. С. 197–242.
  24. Obruchev V.A. On the origin of loess (in defense of the aeolian hypothesis). In Izbrannye raboty po geografii Azii. T. 3 [Selected Works on Geography of Asia. Vol. 3]. Moscow: Izd-vo Geogr. Literatury, 1951a, pp. 197–242. (In Russ.).
  25. Обручев В.А. О процессах выветривания и развевания в Центральной Азии / Избр. работы по географии Азии. М.: Гос. изд-во геогр. лит., 1951б. Т. 3. С. 131–160.
  26. Obruchev V.A. On the processes of weathering and wind erosion in Central Asia. In Izbrannye raboty po geografii Azii. T. 3 [Selected Works on Geography of Asia. Vol. 3]. Moscow: Izd-vo Geogr. Literatury, 1951b, pp. 131–160. (In Russ.).
  27. Поздняков А.В., Пупышев Ю.С., Пучкин А.В., Фузелла Т.Ш. Генезис грядово-ложбинного рельефа Западно-Сибирской равнины // Геосферные исследования. 2020. № 4. С. 42–57.
  28. Pozdnyakov A.V., Pupyshev Yu.S., Puchkin A.V., Fuzella T.Sh. Genesis of the ridge-valley relief of the West Siberian plain. Geosf. Issled., 2020, no. 4, pp. 42–57. (In Russ.).
  29. Рыжов Ю.В., Голубцов В.А., Смирнов М.В. Пойменный аллювий бассейна р. Селенги: строение, возраст, этапы формирования // Геоморфология. 2022а. Т. 53. № 5. С. 144-153.
  30. Ryzhov Yu.V., Golubtsov V.A., Smirnov M.V. Floodplain alluvium of the Selenga River basin: structure, age, and stages of formation. Geomorfol., 2022a, vol. 53, no. 5, pp. 144–153. (In Russ.).
  31. Рыжов Ю.В., Голубцов В.А., Опекунова М.Ю., Макаров С.А., Коломиец В.Л., Смирнов М.В. Этапы осадконакопления, почвообразования и высокой водности рек по данным изучения и датирования отложений пойм и террас в бассейне р. Селенги / Экологические проблемы бассейна оз. Байкал. Улан-Удэ: Изд-во БИП СО РАН, 2022б. С. 92–96. https://doi.org/10.31554/978-5-7925-0621-3-2022-92-96
  32. Ryzhov Yu.V., Golubtsov V.A., Opekunova M.Yu., Makarov S.A., Kolomiets V.L., Smirnov M.V. Stages of sedimentation, soil formation, and high river water content based on the study and dating of floodplain and terrace deposits in the Selenga River basin. In Ekologicheskie problemy basseina oz. Baikal [Ecological Problems of the Lake Baikal Basin]. Ulan-Ude: BIP SO RAN Publ., 2022b, pp. 92–96. (In Russ.). https://doi.org/10.31554/978-5-7925-0621-3-2022-92-96
  33. Рыжов Ю.В., Смирнов М.В. Почвенно-седиментационная последовательность и археологические находки по данным изучения покровного генетического комплекса отложений пятой надпойменной террасы р. Селенги (разрез Дэбэн, Селенгинское среднегорье) / 300 лет научных исследований в Забайкалье. Чита: Изд-во Забайкальского гос. ун-та, 2024. С. 95–100.
  34. Ryzhov Yu.V., Smirnov M.V. Soil-sedimentation sequence and archaeological finds based on the study of the covering genetic complex of sediments of the fifth floodplain terrace of the Selenga River (Deben section, Selenga Middle Mountains). In 300 let nauchnykh issledovanii v Zabaikal’e [300 Years of Scientific Research in Transbaikalia]. Chita: Izd-vo Zabaikal’skogo Gos. Univ., 2024, pp. 95–100. (In Russ.).
  35. Савостьянов В.К. Ветровая эрозия почв в Красноярском крае / Эрозия почв в Восточной Сибири. Красноярск, 1966. С. 3–48.
  36. Savostyanov V.K. Wind erosion of soils in the Krasnoyarsk territory. In Eroziya pochv v Vostochnoi Sibiri [Soil Erosion in Eastern Siberia]. Krasnoyarsk, 1966, pp. 3–48. (In Russ.).
  37. Синицын В.М. Монголо-Сибирский антициклон и региональная зональность эоловых отложений Центральной Азии // ДАН СССР. 1959. Т. 129. № 6. С. 1015–1018.
  38. Sinitsyn V.M. The Mongolian-Siberian anticyclone and the regional zonality of the aeolian deposits of Central Asia. Dokl. Akad. Nauk SSSR, 1959, vol. 129, no. 6, pp. 1015–1018. (In Russ.).
  39. Чичагов В.П. Ураган 1980 года в Восточной Монголии и особенности эолового рельефообразования в Центральной и Восточной Азии. М.: Изд-во ИГ РАН, 1998. 205 с.
  40. Chichagov V.P. Uragan 1980 goda v Vostochnoi Mongolii i osobennosti eolovogo rel’efoobrazovaniya v Tsentral’noi i Vostochnoi Azii [The 1980 Hurricane in Eastern Mongolia and the Features of Aeolian Relief Formation in Central and East Asia]. Moscow: IG RAN, 1998. 205 p.
  41. Чичагов В.П. Эоловый рельеф Восточной Монголии. М.: Изд-во ИГ РАН, 1999. 270 с.
  42. Chichagov V.P. Eolovyi rel’ef Vostochnoi Mongolii [Aeolian Relief of Eastern Mongolia]. Moscow: IG RAN, 1999. 270 p.
  43. Чичагова О.А., Чичагов В.П. Радиоуглеродная хронология палеопочв: корреляция позднеплейстоценовых отложений и реконструкция палеосреды в голоцене / Пути эволюционной географии. М.: ИГ РАН, 2016. С. 361–367.
  44. Chichagova O.A., Chichagov V.P. Radiocarbon chronology of paleosols: correlation of Late Pleistocene sediments and reconstruction of the Paleocene environment. In Puti evolyutsionnoi geografii [The Ways of Evolutionary Geography]. Moscow: IG RAN, 2016, pp. 361–367. (In Russ.).
  45. Bazhenova O., Tyumentseva E. Contemporary aeolian morphogenesis in semiarid landscapes of the intermountain depressions of southern Siberia // Catena. 2015. Vol. 134. P. 50–58.
  46. Chepil W.S., Siddoway F.N., Armbrust D.V. Climatic index of wind erosion conditions in the Great Plains // Proc. Soil Sci. Soc. Am. 1963. P. 449–452.
  47. Goudie A.S. Arid and semi-arid geomorphology. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2013. 454 p.
  48. Ma Y., Liu K., Feng Z., Meng H., Sang Y.,Wang W., Zhang H. Vegetation changes and associated climate variations during the pastw38,000 years reconstructed from the Shaamar eolian-paleosolsection, northern Mongolia // Quat. Int. 2013. Vol. 311. P. 25–35. http://dx.doi.org/10.1016/j.quaint.2013.08.037
  49. Feng Z.D. Gobi dynamics in the Northern Mongolian Plateau during the past 20000+ yr preliminary results // Quat. Int. 2001. Vol. 76–77. P. 77–83.
  50. Chepil W.S., Siddoway F.N., Armbrust D.V. Climatic index of wind erosion conditions in the Great Plains // Proc. Soil Sci. Soc. Am. 1963. P. 449–452.
  51. Stuiver M., Reimer P.J., Reimer R.W. 2021. Calib 8.2. 2021. http://calib.org (accessed 27.09.2025).
  52. Reimer P., Austin W., Bard E., Bayliss A., Blackwell P., et al. The IntCal20 Northern Hemisphere radiocarbon age calibration curve (0–55 cal BP) // Radiocarbon. 2020. Vol. 62 (4). P. 725–757. https://doi.org/10.1017/RDC.2020.41

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

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).