СОВРЕМЕННЫЙ ЛИТОМОРФОГЕНЕЗ НА ВОСТОЧНО-АРКТИЧЕСКОМ ШЕЛЬФЕ И ДИНАМИКА КЛИМАТА
Авторы:
1.
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
2.
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Тип:
Статья конференции
Опубликовано:
06.01.2019
Классификаторы:
УДК 551.435.34
ББК 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
ББК 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
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
шельф морей Лаптевых и Восточно-Сибирского, многолетнее промерзание осадков, полоса припая, стамухи, современное потепление, острова кольцеобразной формы
Аннотация (русский):
Углубление мелководий на шельфе морей Лаптевых и Восточно-Сибирского в 2000-х годах сменилось осадконакоплением на подводных возвышенностях с образованием островов, что связывается с современным потеплением климата в высокоширотной Арктике. Потепление увеличивает объем дисперсного материала, способного к перемещению, за счет увеличения темпов отступания берегов и многолетнего оттаивания донных отложений в интервале глубин 2-10 м. Многолетнее промерзание аккумулирующихся осадков способствует фиксации новообразований.
Углубление мелководий на шельфе морей Лаптевых и Восточно-Сибирского в 2000-х годах сменилось осадконакоплением на подводных возвышенностях с образованием островов, что связывается с современным потеплением климата в высокоширотной Арктике. Потепление увеличивает объем дисперсного материала, способного к перемещению, за счет увеличения темпов отступания берегов и многолетнего оттаивания донных отложений в интервале глубин 2-10 м. Многолетнее промерзание аккумулирующихся осадков способствует фиксации новообразований.
Ключевые слова:
шельф морей Лаптевых и Восточно-Сибирского, многолетнее промерзание осадков, полоса припая, стамухи, современное потепление, острова кольцеобразной формы
шельф морей Лаптевых и Восточно-Сибирского, многолетнее промерзание осадков, полоса припая, стамухи, современное потепление, острова кольцеобразной формы
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. Горбунов Ю.А., Лосев С.М., Дымент Л.Н. Стамухи Восточно-Сибирского и Чукотского морей // Материалы гляциологических исследований, вып. 102, 2007, с. 41 - 47
2. Горбунов Ю.А., Лосев С.М., Дымент Л.Н. Стамухи моря Лаптевых // Пробл. Арктики и Антарктики, 2008, № 2 (79), с. 111-116.
3. Гуков А.Ю. Остров, открытый в ХХІ веке // География и экология в школе ХХІ века: науч.-метод. журн. - 2014. - № 2. - С. 14-18.
4. Дударев О.В., Чаркин А.Н., Шахова Н.Е. и др. Особенности современного морфолитогенеза на шельфе моря Лаптевых: Семеновское мелководье («Земля Васема») // Доклады Академии наук. -2015. - Т. 462, № 2. - С. 223 - 229.
5. Катасонов Е.М., Пудов Г.Г. Криолитологические исследования в районе Ванькиной губы моря Лаптевых // Мерзлотные исследования, вып. XII, Изд-во МГУ, 1972, с. 130-136.
6. Пижанкова Е.И. Современные изменения климата высоких широт и их влияние на динамику берегов района пролива Дмитрия Лаптева // Криосфера Земли, 2016, Том XX, № 1, с. 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
