MODERN LITHOMORPHOGENESIS IN THE EAST ARCTIC SHELF AND CLIMATE DYNAMICS
Authors:
1.
Moskovskiy gosudarstvennyy universitet im. M.V. Lomonosova
Russian Federation
Russian Federation
2.
Moskovskiy gosudarstvennyy universitet im. M.V. Lomonosova
Russian Federation
Russian Federation
Type:
Сonference article
Published:
06.01.2019
Subject area:
UDK 551.435.34
BBK 26.823
BISAC NAT010000 Ecology
BISAC NAT045050 Ecosystems & Habitats / Coastal Regions & Shorelines
BISAC NAT025000 Ecosystems & Habitats / Oceans & Seas
BISAC NAT045030 Ecosystems & Habitats / Polar Regions
BISAC SCI081000 Earth Sciences / Hydrology
BISAC SCI092000 Global Warming & Climate Change
BISAC SCI020000 Life Sciences / Ecology
BISAC SCI039000 Life Sciences / Marine Biology
BISAC SOC053000 Regional Studies
BISAC TEC060000 Marine & Naval
BBK 26.823
BISAC NAT010000 Ecology
BISAC NAT045050 Ecosystems & Habitats / Coastal Regions & Shorelines
BISAC NAT025000 Ecosystems & Habitats / Oceans & Seas
BISAC NAT045030 Ecosystems & Habitats / Polar Regions
BISAC SCI081000 Earth Sciences / Hydrology
BISAC SCI092000 Global Warming & Climate Change
BISAC SCI020000 Life Sciences / Ecology
BISAC SCI039000 Life Sciences / Marine Biology
BISAC SOC053000 Regional Studies
BISAC TEC060000 Marine & Naval
Language:
Russian
Keywords:
shelf of Laptev seas and East-Siberian perennial freezing rain, strip of landfast ice, stamukhi modern warming, the island has a circular shape
Abstract (English):
Uglublenie melkovodiy na shel'fe morey Laptevyh i Vostochno-Sibirskogo v 2000-h godah smenilos' osadkonakopleniem na podvodnyh vozvyshennostyah s obrazovaniem ostrovov, chto svyazyvaetsya s sovremennym potepleniem klimata v vysokoshirotnoy Arktike. Poteplenie uvelichivaet ob'em dispersnogo materiala, sposobnogo k peremescheniyu, za schet uvelicheniya tempov otstupaniya beregov i mnogoletnego ottaivaniya donnyh otlozheniy v intervale glubin 2-10 m. Mnogoletnee promerzanie akkumuliruyuschihsya osadkov sposobstvuet fiksacii novoobrazovaniy.
Uglublenie melkovodiy na shel'fe morey Laptevyh i Vostochno-Sibirskogo v 2000-h godah smenilos' osadkonakopleniem na podvodnyh vozvyshennostyah s obrazovaniem ostrovov, chto svyazyvaetsya s sovremennym potepleniem klimata v vysokoshirotnoy Arktike. Poteplenie uvelichivaet ob'em dispersnogo materiala, sposobnogo k peremescheniyu, za schet uvelicheniya tempov otstupaniya beregov i mnogoletnego ottaivaniya donnyh otlozheniy v intervale glubin 2-10 m. Mnogoletnee promerzanie akkumuliruyuschihsya osadkov sposobstvuet fiksacii novoobrazovaniy.
Keywords:
shelf of Laptev seas and East-Siberian perennial freezing rain, strip of landfast ice, stamukhi modern warming, the island has a circular shape
shelf of Laptev seas and East-Siberian perennial freezing rain, strip of landfast ice, stamukhi modern warming, the island has a circular shape
Подводные возвышенности являются областью размыва донных пород. На мелководьях, углублявшихся в последние 250-300 лет со скоростью 4,3 см/год [7], в 2000-х гг. по результатам мониторинга литоморфогенеза на Васильевской и Семеновской банках (примерно 74°с.ш.; 133°в.д.) ТОИ ДВО РАН констатировалось прекращение процесса [4]. А к 2013 г. на Васильевской банке сформировался о. Яя [3]. Недавно стали обозначаться на топографических картах о. Затопляемый в 60 км к востоку от дельты р. Лены, острова Неизвестные у юго-восточного ограничения Земли Бунге. Наиболее вероятной причиной, согласующейся с имеющимися данными, представляется участие в их образовании торосистых льдов - стамух и многолетнее промерзание пород. Промерзание облегчается опреснением осадков на участках формирования стамух. В летний период прогреваемая до 10°С придонная вода на мелководьях приводит к глубокому протаиванию донных осадков. Талые осадки приобретают подвижность и могут складироваться на отмелях, повышая поверхность дна, и формируя по периметру стамух острова кольцеобразной формы. Ключевую роль в фиксации и наращивании островов играет промерзание осадков. В интервале глубин 0-2 м оно происходит через припайный лед. Обеспечивая высокую сопротивляемость морскому волнению, промерзание стабилизирует эти новообразования, обеспечивая им долговременное существование. Многочисленность стамух в Арктике позволяет предполагать их участие в формировании островов. Так, в море Лаптевых в ходе ледовой авиаразведки в течение 30 лет (1962-1993 гг.) было обнаружено более 2086 стамух [2], в Восточно-Сибирском (1962-1995 гг.) - 7962 [1]. В арктических морях установлена тесная связь глубин моря и ледовых явлений с температурным режимом и состоянием пород. Отрицательные среднегодовые температуры пород (Тср) при осадконакоплении формируются в зоне припая (интервал изобат 0-2 м), а наиболее низкие - близ уреза (рис.1). Образующиеся в зоне припая мерзлые породы характеризуются низкими Тср, а близ уреза - сравнимыми с температурами субаэральных мерзлых пород (-10°С и ниже) [5]. Столь низкие Тср обусловлены промерзанием через лед, как правило, лишенный снежного покрова. Осадконакоплению и образованию островов способствует современное потепление. В интервале глубин моря 2…7-10 м в настоящее время придонные воды (Тд) и донные породы имеют положительные среднегодовые температуры [8]. Этот интервал является основным поставщиком терригенного материала для формирования островов. Усиление современного потепления в арктических морях по сравнению со средним по планете связано с деградацией морских льдов, существенно сокращающей альбедо. Так, площадь ледяного покрова в Восточно-Сибирском море в 2001-2012 гг. была на 31 % меньше, чем в 1965-1975 гг. [9]. Большую роль в таком уменьшении сыграло повышение средней температуры 50-метрового слоя воды на 0,4°С. Существенное увеличение безледного периода привело к 2-3 кратному ускорению отступания берегов под действием термоабразии и термоденудации [6], увеличению глубин сезонного и многолетнего оттаивания донных пород. Перечисленное приводит к масштабному увеличению объема талых и оттаивающих осадков, которые могут перемещаться волнением. В условиях многократно возросшей волновой энергии смена размыва банок и мелей наращиванием их площадей и высоты представляется весьма закономерной. Осадконакоплению способствуют также расположение мелководий в пределах положительных тектонических структур и морфоструктур: новообразованные острова Яя и Затопляемый расположены в пределах Восточно-Лаптевского межрифтового горста, сохраняющего тенденцию к поднятию в голоцене. Острова на мелководьях в форме атолла, образовывались и в прошлом. Они отражены на топографических картах 1950-80-х гг. В морях Лаптевых и Восточно-Сибирском это о-ва Песчаный и Наносный. Есть острова такой же формы и в Карском море. Это острова Северный, Сложный, Забытый, Свердруп, Уединения, Воронина. Выводы. 1. На мелководьях морей Лаптевых и Восточно-Сибирского размыв банок и мелей в настоящее время сменяется осадконакоплением с образованием островов кольцеобразной формы. 2. Формирование островов обусловливается: - существованием в связи с беспрецедентным потеплением морской Арктики большого объема оттаявших осадков, способных к перемещению; - многочисленностью стамух, определяющих возможность аккумуляции указанных осадков по их периметру; - неотвратимостью быстрого промерзания аккумулятивных новообразований. 3. Значительное количество островов кольцеобразной формы, обозначенных на топографических картах 1950-80-х гг., свидетельствует о существовании подобных потеплений в прошлом.
1. Gorbunov Yu.A., Losev S.M., Dyment L.N. Stamuhi Vostochno-Sibirskogo i Chukotskogo morey // Materialy glyaciologicheskih issledovaniy, vyp. 102, 2007, s. 41 - 47
2. Gorbunov Yu.A., Losev S.M., Dyment L.N. Stamuhi morya Laptevyh // Probl. Arktiki i Antarktiki, 2008, № 2 (79), s. 111-116.
3. Gukov A.Yu. Ostrov, otkrytyy v HHІ veke // Geografiya i ekologiya v shkole HHІ veka: nauch.-metod. zhurn. - 2014. - № 2. - S. 14-18.
4. Dudarev O.V., Charkin A.N., Shahova N.E. i dr. Osobennosti sovremennogo morfolitogeneza na shel'fe morya Laptevyh: Semenovskoe melkovod'e («Zemlya Vasema») // Doklady Akademii nauk. -2015. - T. 462, № 2. - S. 223 - 229.
5. Katasonov E.M., Pudov G.G. Kriolitologicheskie issledovaniya v rayone Van'kinoy guby morya Laptevyh // Merzlotnye issledovaniya, vyp. XII, Izd-vo MGU, 1972, s. 130-136.
6. Pizhankova E.I. Sovremennye izmeneniya klimata vysokih shirot i ih vliyanie na dinamiku beregov rayona proliva Dmitriya Lapteva // Kriosfera Zemli, 2016, Tom XX, № 1, s. 51-64.
7. Gavrilov A.V., Romanovskii N.N., Romanovsky V.E. et al. Reconstruction of Ice Complex Remnants on the Eastern Siberian Arctic Shelf // Permafrost and Periglacial Processes, 2003, 14, p. 187-198.
8. Dmitrenko I.A, Kirillov S.A., Bruno Tremblay L. et al. Recent changes in shelf hydrography in the Siberian Arctic: Potential for subsea permafrost instability // Journal of geophysical research, vol. 116, C10027, doihttps://doi.org/10.1029/2011JC007218, 2011.
9. http://downloads.igce.ru/publications/OD_2_2014/v2014/v1/ Razdel_5.pdf
