Оценка термической устойчивости мерзлотных ландшафтов к современному потеплению климата (на примере Центральной Якутии)

Оценка устойчивости ландшафтов к современному потеплению климата – один из основных острых вопросов современности. Наблюдаемая в настоящее время активизация криогенных процессов в Центральной Якутии, особенно на нарушенных и антропогенных ландшафтах, показывает актуальность проблемы. Целью исследований является оценка термической устойчивости мерзлотных ландшафтов Центральной Якутии в условиях усиливающегося потепления климата, начиная с 1970-х годов. Основой для оценки послужили результаты натурных наблюдений за температурой многолетнемерзлых пород в слое годовых теплооборотов за период 1981–2023 гг., данные метеостанций по температуре воздуха на высоте 2 м и почвы на глубине 1,6 м. Мониторинг, включая создание сети, наблюдения на стационарах и мониторинговых участках Института мерзлотоведения имени П.И. Мельникова СО РАН, и анализ полученных данных в контексте изменения климата были основными методами исследований. Были оценены пространственно-временные изменения мощности деятельного слоя и среднегодовой температуры пород в слое годовых теплооборотов и их тренды как показатель отклика на потепление климата. Проведен региональный анализ изменчивости коэффициента термической устойчивости (Кα) многолетнемерзлых пород в девяти типах местностей по температурным данным на подошвах деятельного слоя и в слое годовых теплооборотов (глубина 10 м). Положительные значения Кα, превышающие 1,0, свидетельствуют о деградации многолетнемерзлых пород, встречаются и отрицательные тренды, которые связаны с изменениями режима снегонакопления и биомассы экосистем. Оценка термической устойчивости мерзлотных ландшафтов затрагивает важные аспекты природы окружающей среды и социально-экономической устойчивости Центральной Якутии. Результаты исследований могут быть использованы государственными органами по планированию развития территорий, природоохранными организациями, хозяйствующими субъектами и образовательными заведениями.

1. Мельников П.И. Задачи охраны окружающей среды и освоения области многолетнемерзлых пород. Вестник Академии наук СССР. 1976;(10):37–45.

2. Berger T.R. Northern frontier, northern homeland: the report of the Mackenzie Valley Pipeline Inquiry. V. 1. Ottawa: Supply and Services Canada; 1977. 213 p.

3. Berger T.R. Northern frontier, northern homeland. Report of the Mackenzie Valley Pipeline Inquiry. V. 2. Ottawa: Supply and Services Canada; 1977. 268 p.

4. Eedy W. Environmental cause/effect phenomena relating to technological development in the Canadian Arctic. Ottawa: National Research Council of Canada, NRC Associate Committee on Scientific Criteria for Environmental Quality; 1974. 125 p.

5. Браун Дж., Граве Н.А. Нарушение поверхности и ее защита при освоении Севера. Новосибирск: Наука; 1981. 88 с.

6. Павлов А.В. Теплообмен почвы с атмосферой в северных и умеренных широтах территории СССР. Якутск: Кн. изд-во; 1975. 302 с.

7. Павлов А.В. Теплофизика ландшафтов. Новосибирск: Наука; 1979. 285 с.

8. Фельдман Г.М. Методы расчета температурного режима мерзлых грунтов. М.: Наука; 1973. 251 с.

9. Rosswall T., Heal O.W. Structure and function of tundra ecosystems. Ecological Bulletins N. 20, Stockholm: Swedish Natural Science Research Council; 1975. 450 p.

10. Фельдман Г.М. Прогноз температурного режима грунтов и развития криогенных процессов. Новосибирск: Наука; 1977. 191 с.

11. Гречищев С.Е., Чистотинов Л.В., Шур Ю.Л. Криогенные физико-геологические процессы и их прогноз. М.: Недра; 1980. 384 с.

12. Фельдман Г.М., Тетельбаум А.С., Шендер Н.И., Гаврильев Р.И. Пособие по прогнозу температурного режима грунтов Якутии. Якутск: Ин-т мерзлотоведения СО АН СССР; 1988. 240 с.

13. Будыко М.И., Гройсман П.Я. Потепление 80-х годов. Метеорология и гидрология. 1989;(3):5–10.

14. Кондратьев К.Я. Глобальный климат. СПб.: Наука; 1992. 359 с.

15. Варламов С.П., Скачков Ю.Б., Скрябин П.Н. Температурный режим грунтов мерзлотных ландшафтов Центральной Якутии. Якутск: Изд-во ИМЗ СО РАН; 2002. 218 с.

16. Павлов А.В. Мониторинг криолитозоны. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео»; 2008. 229 с.

17. Малкова Г.В., Павлов А.В., Скачков Ю.Б. Оценка устойчивости мерзлых толщ при современных изменениях климата. Криосфера Земли. 2011;15(4):33–36.

18. Варламов С.П., Скачков Ю.Б., Скрябин П.Н. Мониторинг теплового режима грунтов Центральной Якутии. Якутск: Изд-во ФГБУН Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН; 2021. 155 с.

19. Kaverin D., Malkova G., Zamolodchikov D., et al. Long-term active layer monitoring at CALM sites in the Russian European North. Polar Geography. 2021;44(3):203–216. https://doi.org/10.1080/1088937X.2021.1981476

20. Васильев А.Н., Облогов Г.Е., Широков Р.С. Долговременный мониторинг глубины сезонного протаивания пород в типичных тундрах Западного Ямала. Криосфера Земли. 2023;27(4):3–13. https://doi.org/10.15372/KZ20230401

21. Fedorov A.N., Konstantinov P.Y., Vasilyev N.F., et al. Climate and Permafrost Shifts in Yakutia’s Arctic and Subarctic from 1965 to 2023. Land. 2024;13(12):2150. https://doi.org/10.3390/land13122150

22. Shan W., Qiu L., Guo Y., et al. Long-term changes in the permafrost temperature and surface frost number in Northeast China. Atmosphere. 2024;15(6):652