ТРАНСФОРМАЦИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ВОД МАЛЫХ РЕК АРКТИЧЕСКОЙ ТУНДРЫ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ГОРНЫМИ ПОРОДАМИ

Раздел
Экологические проблемы и опасности в гидросфере
  • Л.С. Лебедева Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, г. Якутск, Россия
  • В.В. Шамов Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, г. Якутск, Россия https://orcid.org/0000-0001-9310-1836
  • А.М. Тарбеева Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия https://orcid.org/0000-0003-2001-8147
  • Н.А. Павлова Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, г. Якутск, Россия https://orcid.org/0000-0001-5473-7778
Ключевые слова: химический состав природных вод, реки арктической тундры, взаимодействие воды и породы, сезонно-талый слой, формирование речного стока, многолетнемерзлые породы
(+) Аннотация

Степень изученности процессов миграции воды и растворенных веществ в арктических и субарктических мерзлотных ландшафтах крайне низкая. В нашем исследовании на основе гидрохимических данных, полученных в ходе экспедиций в 2019 и 2020 годах, делаются выводы об источниках питания и механизмах формирования стока трех ручьев в арктической тундре в низовьях реки Лены. Исследованные природные воды контрастны по химическому составу. Максимальные концентрации химических веществ, вплоть до солоноватого типа вод, характерны для высачиваний подземных вод, состав которых формируется при длительном взаимодействии с материнскими породами. Наиболее пресные воды приурочены к органогенным горизонтам почвенного профиля. Воды в истоках ручьев ультрапресные, холодные и иногда показывают слабокислую реакцию, что говорит об их формировании в обедненном минеральными веществами органогенном почвенном горизонте сезонно-талого слоя по контакту с кровлей многолетнемерзлых пород. На участках активного врезания русла в коренные породы воды ручьев обогащаются минеральными соединениями. Ниже по течению происходит прогрев воды в русле и приток ультрапресной воды со склонов, сформированной в верхней грубогумусной части сезонно-талого слоя. Истоки и слабоминерализованные притоки ручьев формируются за счет вытаивания льда сезонно-талого слоя. Взаимодействие воды и горных пород определяет химический состав воды исследованных ручьев. Сведения о химическом составе природных вод позволяют делать выводы об источниках и путях движения воды на водосборах, что необходимо для разработки моделей и прогнозирования природных процессов.

(+) Об авторе(ах)

Л.С. Лебедева,
Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, г. Якутск, Россия

eLibrary (РИНЦ)
SPIN-
код

ORCID ID

Scopus ID

Прочие

6441-4823

0000-0002-7498-9902

56435708400

J-6959-2016

В.В. Шамов,
Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, г. Якутск, Россия

eLibrary (РИНЦ)
SPIN-
код

ORCID ID

Scopus ID

Прочие

4913-0239

0000-0001-9310-1836

6701600698

A--5507-2011

 

А.М. Тарбеева,
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия

eLibrary (РИНЦ)
SPIN-
код

ORCID ID

Scopus ID

Прочие

2713-1484

0000-0003-2001-8147

16417752900

A-8605-2015

 

Н.А. Павлова,
Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, г. Якутск, Россия

eLibrary (РИНЦ)
SPIN-
код

ORCID ID

Scopus ID

Прочие

8046-4220

0000-0001-5473-7778

57188696296

W-2163-2018

 

(+) Литература

Alekin O.A. Osnovy gidrokhimii [Fundamentals of hydrochemistry], Leningrad, Publ. Gidrometeoizdat, 1953. 297 p. (In Russian).

Anisimova N.P. Kriogidrogeokhimicheskie osobennosti merzloi zony [Cryohydrogeochemical features of the permafrost zone]. Novosibirsk, Publ. Nauka, 1981. 153 p. (In Russian).

Blaen P.J., Hannah D.M., Brown L.E., Milner A.M. Water temperature dynamics in High Arctic River basins. Hydrological Processes, 2013, vol. 27, iss. 20, pp. 2958–2972. DOI: 10.1002/hyp.9431.

Carey S.K., Quinton W.L. Evaluating snowmelt runoff generation in a discontinuous permafrost catchment using stable isotope, hydrochemical and hydrometric data. Nordic Hydrology, 2004, vol. 35, no. 4–5, pp. 309–324. DOI: 10.2166/nh.2004.0023.

Colombo N., Salerno F., Gruber S., Freppaz M., Williams M., Fratianni S., Giardino M. Review: Impacts of permafrost degradation on inorganic chemistry of surface fresh water. Global and Planetary Change, 2018, vol. 162, pp. 69–83. DOI:10.1016/J.GLOPLACHA.2017.11.017.

Gubareva T.S., Gartsman B.I., Vasilenko N.G. Sources of river flow formation in the zone of permafrost: estimation by the methods of tracer hydrology according to the data of regime hydrochemical observations. Earth’s Cryosphere, 2018, vol. 22, no. 1, pp. 29–40. DOI: 10.21782/EC2541-9994-2018-1(29-40). (Russ. ed.: Gubareva T.S., Gartsman B.I.,

Vasilenko N.G. Istochniki formirovaniya rechnogo stoka v zone mnogoletnei merzloty: otsenka metodami trassernoi gidrologii po dannym rezhimnykh gidrokhimicheskikh nablyudenii. Kriosfera Zemli, 2018, vol. 22, iss. 1, pp. 32–43. DOI: 10.21782/KZ1560-7496-2018-1(32-43)).

Helbig M., Boike J., Langer M., Schreiber P., Runkle B.R.K., Kutzbach L. Spatial and seasonal variability of polygonal tundra water balance: Lena River Delta, northern Siberia (Russia). Hydrogeology Journal, 2013, vol. 21, iss. 1, pp. 133–147. DOI: 10.1007/s10040-012-0933-4.

Ivanov A.V. Kriogennaya metamorfizatsiya sostava prirodnykh l'dov, zamerzayushchikh i talykh vod [Cryogenic metamorphization of the composition of natural ice, freezing and melt waters]. Khabarovsk, Publ. Dal'nauka, 1998. 163 p. (In Russian).

Kutzbach L. The exchange of energy, water and carbon dioxide between wet arctic tundra and the atmosphere at the Lena River delta, Northern Siberia. PhD zur Erlangung des Doktorgrades der Naturwissenschaften im Fachbereich Geowissenschaften der Universität Hamburg. Hamburg, Universität Hamburg, 2006. 160 p. DOI: 10.2312/BZPM_0541_2006.

Lamhonwah D., Lafrenière M.J., Lamoureux S.F., Wolfe B.B. Multi-year impacts of permafrost disturbance and thermal perturbation on high Arctic stream chemistry. Arctic Science, 2017, vol. 3, no. 2, pp. 254–276. DOI: 10.1139/as-2016-0024.

Tarbeeva A.M. Monitoring ovrazhnoi termoerozii na severe Yakutii [Monitoring of gully thermal erosion in the north of Yakutia]. Rel'ef i chetvertichnye obrazovaniya Arktiki, Subarktiki i severo-zapada Rossii. Materialy ezhegodnoi konferentsii po rezul'tatam ekspeditsionnykh issledovanii. Vypusk 8. (g. Sankt-Peterburg, 16–17 dekabrya 2021 goda) [Relief and Quaternary deposits of the Arctic, Subarctic and North-West Russia. Proceedings of the annual conference on the results of expedition research. Issue 8. (St. Peterburg, 16–17 December 2021)], pp. 228–234. (In Russian; abstract in English). DOI: 10.24412/2687-1092-2021-8-228-234.

Tarbeeva A.M., Efremov V.S., Lebedeva L.S. Termoerozionnye protsessy v basseinakh malykh rek arkticheskogo poberezh'ya Yakutii vblizi del'ty r. Leny [Thermoerosion in the small basins of the arctic coast of Yakutia near the Lena delta]. Rel'ef i chetvertichnye obrazovaniya Arktiki, Subarktiki i severo-zapada Rossii. Materialy ezhegodnoi konferentsii po rezul'tatam ekspeditsionnykh issledovanii. Vypusk 7. (g. Sankt-Peterburg,

–18 dekabrya 2020 goda) [Relief and Quaternary deposits of the Arctic, Subarctic and North-West Russia. Proceedings of the annual conference on the results of expedition research. Issue 7. (St. Peterburg, 17–18 December 2020)], pp. 215–220. (In Russian; abstract in English). DOI: 10.24411/2687-1092-2020-10733.

Teplovodoobmen v merzlotnykh landshaftakh Vostochnoi Sibiri i ego faktory [Heat and water exchange in permafrost landscapes of Eastern Siberia and its factors]. Tver', Publ. Triada, 2007. 575 p. (In Russian).

Tregubov O.D., Gartsman B.I., Tarbeeva A.M., Lebedeva L.S., Shepelev V.V. Spatial and temporal dynamics of sources and water regime of the Ugol'naya-Dionisiya river (Anadyr lowland, Chukotka). Water Resources, 2021, vol. 48, iss. 4, pp. 521–531. DOI: 10.1134/S0097807821040187. (Russ. ed.: Tregubov O.D., Gartsman B.I., Tarbeeva A.M., Lebedeva L.S., Shepelev V.V. Prostranstvennaya i vremennaya dinamika istochnikov pitaniya i vodnogo rezhima rek Anadyrskoj nizmennosti. Vodnye resursy, 2021, vol. 48, iss. 4, pp. 427–438.

DOI: 10.31857/S0321059621040180).

Walvoord M.A., Kurylyk B.L. Hydrologic impacts of thawing permafrost – a review. Vadose Zone Journal, 2016, vol. 15, iss. 6, pp. 1–20. DOI: 10.2136/VZJ2016.01.0010.

(+) Читать онлайн

Просмотров Аннотации: 72
Скачиваний PDF: 0
Опубликован
2022-02-10
Как цитировать
Л.С. Лебедева, В.В. Шамов, А.М. Тарбеева, & Н.А. Павлова. (2022). ТРАНСФОРМАЦИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ВОД МАЛЫХ РЕК АРКТИЧЕСКОЙ ТУНДРЫ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ГОРНЫМИ ПОРОДАМИ. Гидросфера. Опасные процессы и явления, 3(4), 333–345. https://doi.org/10.34753/HS.2021.3.4.333

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.