Распространение и динамика термоцирков на ключевом участке Центрального Ямала по материалам дистанционного зондирования

В последние десятилетия активно исследуется процесс термоденудации, приводящий к формированию специфических форм рельефа — термоцирков. В разных регионах криолитозоны и на разных временных отрезках наблюдается как активизация, так и затухание термоцирков, при этом, как правило, рассматриваются климатические причины наблюдаемого. В настоящей статье предлагается анализ динамики термоцирков и особенностей рельефа на ключевом участке Центрального Ямала. Для этого на основе разновременных материалов дистанционного зондирования Земли рассмотрена пространственная приуроченность термоцирков к разным геоморфологическим уровням. Прослежена их динамика за 14 лет, с 2009 по 2023 г. Установлено, что суммарная площадь термоцирков на участке увеличилась на 296 %. Они развиты исключительно на склонах крутизной 5–12°. 90 % исследованных форм приурочено к склонам III аллювиально-морской равнины, а их суммарная площадь больше на склонах западной экспозиции, которые преобладают на этом уровне в пределах участка. Наибольшие средние значения площади и протяженности термоцирков, определенной как кратчайшее расстояние между бровкой и подошвой, отмечаются на склонах южной экспозиции.

1. Воскресенский К.С. Современные рельефообразующие процессы на равнинах Севера России. М.: Изд-во географического ф-та МГУ; 2001. 262 с.

2. Лейбман М.О., Кизяков А.И. Криогенные оползни Ямала и Югорского полуострова. М.: Институт криосферы земли СО РАН; 2007. 206 с.

3. Segal R.A., Lantz T.C., Kokelj S.V. Acceleration of thaw slump activity in glaciated landscapes of the Western Canadian Arctic. Environmental Research Letters. 2016;11(3):034025. https://doi.org/10.1088/1748-9326/11/3/034025

4. Khomutov A., Leibman M., Dvornikov Yu., Gubarkov A., Mullanurov D., Khairullin R. Activation of cryogenic earth flows and formation of thermocirques in Central Yamal as a result of climate fluctuations. In: Mikoš K., Vilímek V., Yin Y., Sassa K. (eds). Advancing culture of living with landslides. WLF 2017. Cham: Springer International Publishing AG; 2017. P. 209–216. https://doi.org/10.1007/978-3-319-53483-1_24

5. Ramage J.L., Irrgang A.M., Herzschuh U., Morgenstern A., Couture N., Lantuit H. Terrain controls on the occurrence of coastal retrogressive thaw slumps along the Yukon Coast, Canada. Journal of Geophysical Research: Earth Surface. 2017;122(9):1619–1634. https://doi.org/10.1002/2017JF004231

6. Бабкина Е.А., Лейбман М.О., Дворников Ю.А., Факащук Н.Ю., Хайруллин Р.Р., Хомутов А.В. Активизация криогенных процессов на территории Центрального Ямала как следствие региональных и локальных изменений климата и теплового состояния пород. Метеорология и гидрология. 2019;4:99–109. https://doi.org/10.3103/S1068373919040083

7. Wang B., Paudel B., Li H. Retrogression characteristics of landslides in fine-grained permafrost soils, Mackenzie Valley, Canada. Landslides. 2009;6:121–127. https://doi.org/10.1007/s10346-009-0150-y

8. Séjourné A., Costard F., Fedorov A., Gargani J., Skorve J., Massé M., Mège D. Evolution of the banks of thermokarst lakes in Central Yakutia (Central Siberia) due to retrogressive thaw slump activity controlled by insolation. Geomorphology. 2015;241:31–40. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2015.03.033

9. Ward Jones M.K., Pollard W.H., Jones B.M. Rapid initialization of retrogressive thaw slumps in the Canadian high Arctic and their response to climate and terrain factors. Environmental Research Letters. 2019;14(5):055006. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab12fd

10. Swanson D.K., Nolan M. Growth of retrogressive thaw slumps in the Noatak Valley, Alaska, 2010–2016, measured by airborne photogrammetry. Remote Sensing. 2018;10(7):983. https://doi.org/10.3390/rs10070983

11. Nitze I., Grosse G., Jones B.M., Romanovsky V.E., Boike J. Remote sensing quantifies widespread abundance of permafrost region disturbances across the Arctic and Subarctic. Nature communications. 2018;9(1):5423. https://doi.org/10.1038/s41467-018-07663-3

12. Zwieback S., Kokelj S.V., Günther F., Boike J., Grosse G., Hajnsek I. Sub-seasonal thaw slump mass wasting is not consistently energy limited at the landscape scale. The Cryosphere. 2018;12(2):549–564. https://doi.org/10.5194/tc-12-549-2018

13. Yang Y., Rogers B.M., Fiske G., Watts J., Potter S., Windholz T., Mullen A., Nitze I., Natali S.M. Mapping retrogressive thaw slumps using deep neural networks. Remote Sensing of Environment. 2023;288:113495. https://doi.org/10.1016/j.rse.2023.113495

14. Bernhard P., Zwieback S., Bergner N., Hajnsek I. Assessing volumetric change distributions and scaling relations of retrogressive thaw slumps across the Arctic. The Cryosphere. 2022;16(1):1–15. https://doi.org/10.5194/tc-16-1-2022

15. Runge A., Nitze I., Grosse G. Remote sensing annual dynamics of rapid permafrost thaw disturbances with LandTrendr. Remote Sensing of Environment. 2022;268:112752. https://doi.org/10.1016/j.rse.2021.112752

16. Leibman M.O., Khomutov A.V., Gubarkov A.A., Dvornikov Y.A., Mullanurov D.R. The research station “Vaskiny Dachi”, Central Yamal, West Siberia, Russia — a review of 25 years of permafrost studies. Fennia. 2015;193(1):3–30. https://doi.org/10.11143/45201

17. Данилов И.Д. Плейстоцен морских субарктических равнин. М.: Изд-во МГУ; 1978. 198 с.

18. Дубиков Г.И. Состав и криогенное строение мерзлых толщ Западной Сибири. М.: ГЕОС; 2002. 246 с.

19. Esri. World Imagery Basemap. URL: https://www.arcgis.com/apps/mapviewer/index.html (accessed 17.04.2024).

20. Porter C., Howat I., Noh M.-J., Husby E., Knuvis S., Danish E., Tomko K., Gardiner J., Negrete A., Yadav B., Klassen J., Kelleher C., Cloutier M., Bakker J., Enos J., Arnold G., Bauer G., Morin P. ArcticDEM — Strips, Version 4.1. 2022. URL: https://doi.org/10.7910/DVN/C98DVS (accessed 16.04.2024).

21. Leibman M., Nesterova N., Altukhov M. Distribution and morphometry of Ttermocirques in the north of West Siberia, Russia. Geosciences. 2023;13(6):167. https://doi.org/10.3390/geosciences13060167

22. Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2020 год. URL: https://www.meteorf.gov.ru/upload/pdf_download/doklad_klimat2020.pdf (дата обращения: 11.06.2024).

23. Тарасевич И.И., Письменюк А. А., Нестерова Н. Б., Хайруллин Р. Р. Комплексные исследования термоцирков на Центральном Ямале по данным дистанционных и полевых наблюдений. В кн.: Материалы XXII Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, с международным участием в г. Нерюнгри, посвященной 30-летнему юбилею Технического института (филиала) СВФУ им. М.К. Аммосова, 28–29 октября 2022 г. Якутск; 2021. С. 170–175. https://doi.org/10.52994/9785751333737_042

24. Стрелецкая И.Д., Лейбман М.О. Криогеохимическая взаимосвязь пластовых льдов, криопэгов и вмещающих их отложений Центрального Ямала. Криосфера Земли. 2002;33(12):15–24.

25. Архив погоды в Марресале. URL: https://rp5.ru/Архив_погоды_в_Марресале (дата обращения: 02.07.2024)

26. Хомутов А.В., Бабкина Е.А., Хайруллин Р.Р., Дворников Ю.А. Факторы активизации термоденудации и активность термоцирков на Центральном Ямале в 2010–2018 гг. Проблемы Арктики и Антарктики. 2024;70(2):222–237. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2024-70-2-222-237

27. Нестерова Н.Б., Хомутов А.В., Лейбман М.О., Сафонов Т.А., Белова Н.Г. Инвентаризация термоцирков на Севере Западной Сибири по данным мозаики спутниковых снимков 2016–2018 годов. Криосфера Земли. 2021;25(6):41–50. https://doi.org/10.15372/KZ20210604

28. Максимов В.В. Итоги многолетних наблюдений за термоденудацией бортов карьеров в отложениях ледового комплекса. Методы изучения криогенных физико-геологических процессов. Сб. науч. тр. М.: ВСЕГИНГЕО; 1992. С. 60–71.

29. Пижанкова Е.И. Термоденудация в береговой зоне Ляховских островов (результаты дешифрирования аэрокосмических снимков). Криосфера Земли. 2011;15(3):61–70.

30. Kokelj S.V., Lantz T.C., Kanigan J., Smith S.L., Coutts R. Origin and polycyclic behaviour of Tundra thaw slumps, Mackenzie delta region, Northwest Territories, Canada. Permafrost and periglacial processes. 2009;20(2):173–184. https://doi.org/10.1002/ppp.642

31. Lewkowicz A.G. Nature and importance of thermokarst processes, sand hills moraine, Banks island, Canada. Geografiska Annaler: Series A, Physical Geography. 1987;69(2):321–327. https://doi.org/10.1080/04353676.1987.11880218