Географический факультет Московского университета организовал масштабные исследования эрозии в районе урочища Дуванный Яр на реке Колыме. В ходе работы ученые установили, что разрушение берегов, состоящих из вечной мерзлоты, под воздействием температуры, является одним из основных факторов, определяющих объем переносимого рекой материала. Исследования проводятся в рамках проекта, финансируемого мегагрантом Правительства Российской Федерации, посвященного изучению движения потенциально опасных веществ в речных бассейнах, их количественной оценке и прогнозированию. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports (Nature Portfolio).
Глобальное потепление существенно воздействует на арктические реки. Повышение температуры воздуха приводит к быстрому разрушению выходов вечной мерзлоты, известных как едомы. Едомы представляют собой обнажения вечной мерзлоты плейстоценового возраста, содержащие большое количество органического вещества (2% углерода по массе) и подземного льда (до 95% по объему). Такие образования широко распространены вдоль рек Колыма, Лена, Индигирка и Яна. Высокое содержание льда в отложениях едом делает их крайне восприимчивыми к изменению климата. Размыв едом приводит к поступлению в реки Арктики значительного объема древних отложений, в том числе богатых органическим веществом. До настоящего времени вклад их климатически обусловленного таяния в речной стоке не был детально изучен.
Ученые географического факультета МГУ во главе с руководителем научно-исследовательской лаборатории, изучающей эрозию почв и русловые процессы 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.
Сопоставляя данные, полученные в результате полевых измерений, спутникового мониторинга и двумерного гидродинамического моделирования, исследователи установили, что на участке Дуванного Яра длиной 3 км ежегодно образуется до 0,10 млн тонн наносов на километр русла. Этот показатель почти втрое превышает аналогичные значения на соседних участках реки, где отсутствуют льдистые комплексы.
«Области вечной мерзлоты, подвергающиеся разрушению под воздействием крупных рек, представляют собой одни из наиболее изменчивых форм рельефа в современных климатических условиях. Повышение температуры воздуха в Арктике привело к значительному усилению термоэрозии берегов, что сделало их важным фактором в переносе вещества реками в арктические моря. По прогнозам, с дальнейшим потеплением их роль в выносе взвешенных частиц реками будет только увеличиваться», — подчеркивает руководитель исследования Сергей Чалов.
В период с 2001 по 2021 год скорость размывания берегов едомы на некоторых участках увеличилась на 50% по сравнению с интервалом 1965–1980 годов. Также наблюдался рост переноса взвешенных веществ на 20%. Попадание наносов вызывает формирование мутных шлейфов, протяженность которых может достигать 80 км.
«По словам Сергея Чалова, моделирование показало, что в ближайшие два десятилетия отступание берега приведет к разрушению крупных термокарстовых озер, находящихся рядом с урочищем Дуванный Яр, что повлечет за собой существенные изменения территории.
Разрушение берегов, вызванное эрозией, приводит не только к физическим изменениям, но и к высвобождению органического углерода, который ранее был зафиксирован в мерзлоте и попадает в воду. В связи с этим арктические реки играют значимую роль в глобальном углеродном цикле и должны быть учтены при создании моделей будущих климатических изменений.
Информация и фото предоставлены пресс-службой МГУ