Конференции по созданию программы международного полярного десятилетия 4 7 октября 2010 г
| Вид материала | Тезисы |
- Конференции Объединенных Наций по созданию Международной Организации и вступил в силу, 369.04kb.
- На конференции предполагается рассмотреть следующие вопросы: Системные вопросы развития, 41.71kb.
- Отчет о результатах самообследования Негосударственного образовательного учреждения, 1742.39kb.
- Вас, что конференция состоится 5-7 октября 2010 г в г. Пенза. На конференции будут, 35.93kb.
- Международной Конференции «Авиация и космонавтика-2010», 30.53kb.
- Регистрация Для участия в работе конференции просим Вас до 24 октября 2010 года, 43.09kb.
- Программа конференции 26-27 октября 2010 года Уфа 2010, 2053.76kb.
- Участие в конференциях преподавателей сга в 2010–2011 годах, 111.85kb.
- Усь, Россию (зубр) в Киеве состоялся Учредительный съезд по созданию Международного, 269.76kb.
- Программа конференции 27-29 октября 2010 г г. Тамбов 2010, 121.98kb.
Результаты и перспективы исследований антарктических оазисов в период Международного полярного десятилетия
Сократова И.Н.
1ГУ «Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт»
Исторически движущими силами географических открытий в Антарктике в значительной мере являлись удаленные от науки экономические и геополитические интересы различных государств. При этом в XIX в. ученые предполагали существование в полярных областях Земли свободных ото льда материковых территорий и давали научное обоснование такой возможности. Предположения о существовании оазисов рассматривалось как обоснование для проведения экспедиций, и первые обнаружения безледных пространств ранними экспедициями не вызывали удивления. Однако после осознания гигантских объемов льда, сосредоточенных в Антарктике, открываемые небольшие свободные ото льда участки стали казаться уникальными и загадочными по происхождению. А именно они давали возможность изучать геологическое строение южнополярного материка, состав горных пород, оценивать минеральные запасы. С этим было связано усиление научного внимания к свободным ото льда территориям Антарктиды в середине ХХ в. Свободные от ледникового покрова участки с пресными озерами и относительно мягким местным климатом оказались наиболее удобными для строительства антарктических научных станций. Изменение масштабов как научных программ (появление глобальных климатических моделей и изучение специфики динамики ледникового щита Антарктиды в целом), так и геополитического восприятия Антарктиды превратило оазисы в «точки» на карте. Появление новых научных (и, очевидно, геополитических) ассоциаций, например аналогий антарктических условий с условиями на других планетах, вновь привлекло интерес научного сообщества к антарктическим оазисам в настоящее время. Антарктические оазисы являются форпостами в исследованиях ледяного континента. Здесь расположено большинство научных станций, и эти районы наиболее привлекательны с точки зрения развивающегося антарктического туризма.
В результате всестороннего изучения антарктических оазисов на сегодняшний день достаточно подробно охарактеризована их общая физико-географическая ситуация, геологическое строение и биологическая обстановка. На территориях оазисов, расположенных на стыке материкового и шельфового ледников, в формах рельефа и донных осадках водоемов представлены свидетельства динамики ледникового покрова Антарктиды.
Несмотря на то, что значительное внимание ученых было уделено восстановлению палеоклиматических условий, ряд вопросов требует дальнейшей проработки. В частности, нет согласованности при оценке возраста антарктических оазисов; существуют различные мнения об их генезисе и роли в общей природной системе Антарктики.
Для полноценного комплексного анализа современного состояния экосистем Антарктики, проводимого на основе интеграционного подхода, с привлечением современных научных методов, важно развивать сеть экологического мониторинга на территориях антарктических оазисов.
Изучение изменений климата, происходящих в антарктических оазисах, также является в настоящее время весьма перспективным направлением, в связи с осуществлением проектов, направленных на исследования глобальных изменений климата Земли.
Для получения выводов о современных тенденциях развития оазисных геосистем и кратковременных климатических колебаниях в прибрежной зоне Антарктиды одним из основных видов исследований может рассматриваться гляцио-гидрологический мониторинг.
Перспективным направлением науки, реализуемым с использованием геокриологических данных из оазисов Антарктиды, становится изучение криогенеза и консервации жизнеспособных палеобиологических объектов как аналогов жизни на других планетах Солнечной системы. Как одно из важнейших направлений научных работ в Антарктиде можно рассматривать исследования, связанные с изучением невскрывающихся озёр антарктических оазисов — аналогов возможной прошлой и настоящей криптожизни внеземных экосистем.
Сейчас подводятся итоги Международного полярного года 2007/08, и выдвинута инициатива проведения Международного полярного десятилетия. В истории изучения антарктических оазисов начался новый этап — систематизации имеющихся данных и сведений и поиск новых направлений исследований. Можно надеяться, что на этом новом этапе исследований будут найдены ответы на так и не решенные вопросы о появлении и эволюции этих природных объектов.
Районирование криолитозоны по интенсивности и характеру изменения криогенных геологических процессов при колебаниях климата.
Гравис Г.Ф., Гравис А.Г
Институт криосферы Земли СО РАН
На конференции демонстрируются карты районирования многолетней криолитозоны по изменениям криогенных геологических процессов, как в случаях потепления, так и при похолоданях климата. Оценивается опасность этих изменений для инженерных сооружений.
При потеплениях климата начинается таяние верхнего льдистого горизонта многолетнемерзлых пород, в связи с чем активизируются деструктивные криогенные процессы: термокарст, термоэрозия, термоабразия, солифлюкция. В гольцовом поясе гор усиливается движение курумов. Чем выше льдистость оттаивающих пород, тем заметнее активизация криогенных геологических процессов. Одновременно уменьшается интенсивность криогенного растрескивания грунтов. В связи с увеличением глубины сезонного протаивания усиливается сезонное криогенное пучение. Только на крайнем юге сезонной криолитозоны интенсивность пучения слабеет в связи с уменьшением глубины сезонного промерзания. По мере увеличения объема таликов и мощности обводненного сезонноталого слоя возрастает интенсивность наледеобразования.
При похолоданиях события протекают в обратном порядке. В целом из-за сокращения мощности сезонноталого (деятельного) слоя падает интенсивность деструктивных криогенных процессов. Усиливается криогенное растрескивание, при этом смещается к югу южная граница образования ледяных жил. На севере криолитозоны в связи с уменьшением мощности сезонноталого слоя падает интенсивность сезонного криогенного пучения и, наоборот, она усиливается на юге криолитозоны из-за промерзания пород на территориях, в пределах которых многолетнемерзлые породы ранее не существовали. Аналогично в пространстве меняются процессы наледеобразования, Усиливается многолетнее криогенное пучение. В гольцовом поясе гор усиливается образование гольцового льда, в связи с чем растет потенциальная опасность смещения курумов при последующем потеплении.
Все изменения криогенных геологических процессов меняют свою интенсивность и направленость в разной степени, в зависимости от климатических, геолого-геоморфологических и вообще ландшафтных особенностей регионов криолитозоны, что учтено при составлении карт районирования. В дальнейших исследованиях по Международному полярному году следует обратить особое внимание на количественные оценки изменений криогенных геологических процессов, организовать стационарные наблюдения за ними в характерных ландшафтах.
Субаквальная мерзлота морей Восточной Сибири: распространение, трансформация и перспективы освоения
Григорьев М.Н.
Институт мерзлотоведения СО РАН
Подводная мерзлота в арктических морях изучена крайне слабо. Неизвестны ни ее мощность, ни контуры распространение на относительно приглубом шельфе. Установлено активное преобразование льдистых многолетнемерзлых пород в мелководной зоне арктического шельфа, являющееся широко распространенным природным процессом в Арктике.
Данные, полученные по немногочисленным буровым профилям на прибрежном мелководье, показывают значительные вариации в уклонах поверхности и темпах деградации мерзлоты сверху, при довольно «высоких» температурах (-1, -1,5°С) в ее толщах на расстоянии уже в первых километрах от берега. Установлено, что средний уклон (от берега) кровли подводной мерзлоты в прибрежно-шельфовой зоне морей Восточной Сибири – 0,011 (0,62º). Диапазон уклонов – 0,0002-0,1. Установлено также, что скорость деградации верхних горизонтов реликтовых субаквальных многолетнемерзлых пород (СММП) составляет первые десятки сантиметров в верхней части подводного берегового склона, уменьшаясь до первых миллиметров в год в нижней его части. Эта скорость определяется динамическим режимом береговой зоны, составом, строением и мощностью залегающих на кровле мерзлоты осадков, температурой и соленостью придонного слоя воды, а также характером гидро-литодинамических процессов в прибрежной зоне шельфа. Изменений темпов деградации субаквальных многолетнемерзлых пород в прибрежной зоне арктических морей, в связи с климатическими изменениями в Арктике, обнаружить не удалось.
Выявлена сложная структура верхних горизонтов СММП, состояние которых на многих участках нестабильно в силу существования локальных геотермических, гидрогеологических и тектонических аномалий. Наземная (береговая) криогенная система и донная (верхние горизонты СММП на подводном береговом склоне) динамически тесно зависимы друг от друга. Особенности эволюции верхних горизонтов СММП зависят от ряда факторов: темпов отступания или выдвижения берегов, температурного режима и солености придонной воды, уклонов подводного берегового профиля, морфологии береговой зоны и конфигурации береговой линии; степени открытости к морскому влиянию, характера осадков, слагающих берег и подводный береговой склон, льдистости субстрата, особенностей гидро-литодинамикических параметров.
Практическое значение исследований подводной мерзлоты связано с уточнением изменения батиметрии прибрежных фарватеров (просадки дна при деградации СММП), с выявлением инженерной основы для любых видов работ на шельфе, а также с поиском газоконденсатных месторождений на шельфе. В последние годы ряд публикаций обосновывает признаки и возможность существования крупных скоплений такого сырья в мерзлых породах прибрежно-шельфовой зоны морей Восточной Сибири. Следует отметить, что при проходке относительно неглубоких (до 80 м) скважин в море Лаптевых нами зафиксированы метановые факелы, причем, в пластах без сколько-нибудь значительных включений органического вещества (локальных источников метана).
Эволюция криосферы в условиях меняющегося климата
Дроздов Д.С., Малкова Г.В., Украинцева Н.Г., Орехов П.Т.
Институт криосферы Земли СО РАН.
Современная криолитозона занимает 2/3 общей площади Российской Федерации. Формирование вечной мерзлоты связывают с похолоданиями климата и колебаниями уровня Арктического бассейна в четвертичном периоде, а их деградацию – с длительными потеплениями в межледниковья. Чередование различных по длительности и интенсивности периодов похолодания и потепления наблюдалось на протяжении всей истории развития криолитозоны, и мы сейчас живем в период очередного похолодания, последовавшего после климатического «оптимума» голоцена.
Известные нам глобальные похолодания и потепления прошлого протекали на гораздо более длительных отрезках геологического времени по сравнению с современными быстрыми инструментально наблюдаемыми темпами изменения климата и связанных с ними параметров криосферы. Потепление климата на Земле, начавшееся в 1960-1970-х годах, наиболее отчетливо было выражено в субарктических и умеренных широтах. Наибольшая скорость потепления климата приходилась на 1980-е годы. В России центрами потепления в ХХ веке являлись Центральная Якутия и Забайкалье, а на Европейской части России и на Дальнем Востоке темпы потепления были низкими. Начиная со второй половины 1990-х годов, тенденция возрастания среднегодовых температур воздуха сохранилась локально лишь в ряде мест (метеостанции Усть-Цильма, Ухта, Болванский, Тобольск, Cеймчан, Бомнак и др.), в других местах потепление замедлилось (метеостанции Салехард, Тикси, Якутск и др.) или явно приостановилось (метеостанции Туруханск, Олекминск, Алдан и др.).
Изменение климата может ускорить ход развития разрушительных процессов, ведущих к деградации мерзлоты. Работы по программам МПГ показали, что в районах летнего повышения температур (например, Западная Сибирь) будет увеличиваться толщина деятельного слоя, активизируются термокарст, термоэрозия, термоабразия и криогенные оползни и т.д. В районах превалирующего зимнего потепления ожидается нестабильное пучение, криогенное растрескивание, образование повторно-жильных льдов.
Геокриологическое картирование северных территорий, подверженных влиянию изменений климата и интенсивному техногенезу, целесообразно осуществлять, используя ландшафтный (геосистемный) подход, который позволяет на разных иерархических уровнях (глобальном, регионарном, локальном) проводить генерализацию данных по геоморфологии, ландшафтам, литологии, свойствам почвы, геокриологическим условиям, батиметрии в увязке с метеорологическими и гидрологическими параметрами.
Карта геосистем отображает современные свойства окружающей среды, а оверлей карты геосистем и климатической карты позволяют произвести пространственный геокриологический прогноз как частный элемент общего прогноза окружающей среды. Очевидно, что связи между геокриологическими, климатическими и иными природными характеристиками, позволяющие делать такие прогнозные оценки, в силу пространственной и временной изменчивости параметров окружающей среды имеют существенную стохастическую составляющую. Верификация выявляемых закономерностей должна базироваться на экологическом мониторинге – т.е. комплексных наблюдениях за изменениями всех компонентов природной обстановки. Развитая сеть метеостанций, обеспечившая многолетние наблюдения, дополняется разреженной сетью геокриологических и геоэкологических стационаров, количество которых должно быть увеличено.
Оптимальный путь – оборудование действующих метеостанций элементами наблюдения за наземными покровами, состоянием и свойствами геологической среды. Это могло бы стать одним из приоритетов Международного Полярного Десятилетия МПД.
Работы выполняются в рамках грантов РФФИ (08-05-00872; 09-05-10030к; 10-05-10027к), научных Программ ОНЗ РАН (№13) и Сибирского отделения РАН, Международных проектов CALM (циркумполярный мониторинг сезонноталого слоя), TSP (термическое состояние мерзлоты).
Ледовый комплекс на Аляске
Каневский М., Шур Ю., Джоргенсон Т.
Университет Штата Аляска, Фэрбенкс
Отложения ледового комплекса (ЛК), известные также под названием «едома», представляют собой синкриогенную толщу высокольдистых алевритов (лёссовидных супесей и суглинков) мощностью до 40-50 м, сформировавшихся преимущественно в верхнем плейстоцене и вмещающих мощные повторно-жильные льды (ПЖЛ). Вопросам строения, свойств и распространения едомы в Сибири посвящены сотни публикаций; наиболее детально разрезы ЛК изучались в Центральной и Северной Якутии. Сходные отложения достаточно широко развиты в различных частях криолитозоны Аляски, однако их изучению здесь уделялось недостаточное внимание. Так, до недавнего времени криолотологические описания ЛК на Аляске практически отсутствовали.
Мы изучили ряд разрезов ЛК в различных частях Аляски, используя методы, разработанные российскими криолитологами и наш опыт по изучению ЛК в Северной Якутии. Наиболее значительное обнажение едомы было обнаружено на р. Иткиллик (северные предгорья хребта Брукса). Обнажение представляет собой вертикальный обрыв высотой более 30 м и длиной более 500 м, сложенный однородными пылеватыми супесями. В пределах этого разреза выделяются 2 слоя, различающиеся по параметрам ледяных жил. В верхнем слое видимый объём ПЖЛ составляет 40-50%, в нижнем – 70-80%. ЛК в этом обнажении схож с разрезом Дуванного Яра.
Мощность ЛК в северной части полуострова Сьюард достигает 40-50 м. Наиболее хорошо едома сохранилась в предгорьях, тогда как на прибрежной равнине Чукотского моря она в значительной степени переработана эрозионными и термокарстовыми процессами.
В центральных частях Аляски, не подверженных плейстоценовому оледенению, ЛК достаточно широко распространён в речных долинах и на горных склонах междуречья Тананы и Юкона, где он сохранился несмотря на близкие к 0°С температуры ММП. Наиболее известный разрез ЛК на Аляске представлен в туннеле CRREL (район Фэрбенкса). ЛК там хотя и изучается начиная с 1960-х гг, но получил криолитологическое описание лишь в последние годы (Shur et al., 2004; Bray et al., 2006; Kanevskiy et al., 2008). В настоящее время начинаются работы по строительству второго туннеля, в связи с чем в апреле 2010 г. было пробурено несколько скважин с полным отбором керна. Это позволило нам получить новые данные о строении и льдистости ЛК в этом районе. Обширные данные бурения мы получили также в процессе изысканий для реконструкции автодороги в 100 км к северо-западу от Фэрбенкса, где мощность ЛК превышает 26 м, а объем ПЖЛ на различных отрезках трассы варьирует от нескольких процентов до 35-50%.
На арктической приморской низменности едома отсутствует, что может свидетельствовать о существовании плейстоценового оледенения шельфа моря Бофорта и прилегающей низменности.
На основании данных полевых исследований, аэровизуальных наблюдений, анализа космических снимков и литературных источников нами составлена предварительная карта распространения едомы на Аляске.
Оценка геокриологического состояния территории Западного Ямала
Коробова Т.А.
Институт криосферы Земли СО РАН
В рамках Международного полярного года был проведен ряд исследований, посвященных изучению состояния и строения криолитозоны западного побережья полуострова Ямал, в том числе Харасавэйского газоконденсатного месторождения.
В результате проведенных работ, на стадии завершения находится единая карта ландшафтов ранга урочище западной части полуострова Ямал. Охваченная территория расположена южнее Бованенковского газоконденсатного месторождения и простирается вдоль побережья Карского моря и Байдарацкой губы. Данная карта, масштаба 1:200000, является основой для исследования геокриологического состояния территории и проведения ряда оценок (используя ландшафтную индикацию геокриологических условий).
На ключевой участок Харасавэйского газоконденсатного месторождения составлена карта ландшафтов ранга урочище масштаба 1:25000 и общей площадью 31 км2, а также проведена количественная оценка типов ландшафтов по степени дренированности. Опираясь на ландшафтную индикацию геокриологических условий и данные полученные в результате полевых исследований, для ключевого участка месторождения была проведена геокриологическая оценка территории и ее районирование для обоснования строительства подземных хранилищ различных видов отходов. Для проведения оценки были выбраны основные эколого-геологические факторы благоприятности с точки зрения их наибольшего влияния на опасность сооружения и эксплуатации инфраструктуры обустройства подземных хранилищ. К таким факторам отнесены: среднегодовая температура многолетнемерзлых пород, их льдистость, главным образом содержание пластовых и полигонально-жильных льдов и экзогенные геологические процессы и явления. Данная оценка проводилась с использованием бальной системы в результате присваивания баллов ландшафтам в зависимости от тех или иных показателей выбранных факторов: 1 балл - наиболее простые и благоприятные геокриологические условия, 5 баллов – наиболее сложные геокриологические условия.
Анализируя полученные результаты, было определено, что наиболее благоприятными геокриологическими условиями для строительства подземных хранилищ характеризуются дренированные плакоры и пологие склоны с пятнистой кустарничково-лишайниково-моховой тундрой, на песчаном и супесчаном субстрате, слабодренированные тундры на плакорах и поля дефляции. В свою очередь, наиболее неблагоприятными условиями характеризуются котловины, занятые плоскополигональными болотами и дренированные пологие склоны с комплексом кустарничково-травяно-моховых полигональных тундр на суглинистом субстрате. Непригодность условий для создания подземных хранилищ в этих типах ландшафтов связана с близко залегающими к поверхности подземными льдами и относительно высокой среднегодовой температурой грунтов.
В результате проведенных исследований подготовлена основа для оценки временной изменчивости геокриологических условий территории Западного Ямала.
Данная научная работа в рамках международного полярного года охватывает значительный, но несколько меньший объем полученных результатов, по сравнению с возможным в случае проведения Международного полярного десятилетия.
Данные работы выполняются в рамках гранта РФФИ 08-05-00872, проекта TSP (термическое состояние мерзлоты), Научно-исследовательской программы АНО «Губернская академия», и полученной поддержки от Научного Совета Норвегии.
Картирование распространения пластовых льдов в Карском регионе
Лейбман М.О., Хомутов А.В., Губарьков А.А., Кизяков А.И., Ермак А.А.
Институт криосферы Земли СО РАН
В течение ряда лет изучались обнажения Югорского п-ва на протяжении 40 км вдоль побережья к востоку от пос.Амдерма. Изученный разрез представлен мерзлыми четвертичными отложениями. В западной части прослеживается цоколь коренных пород. На всех геоморфологических уровнях кроме морской лайды наблюдаются выходы пластовых подземных льдов. Льды залегают на абсолютных высотах от 35 м до отметок ниже уровня моря. На наиболее высоких поверхностях аккумулятивных террас наблюдается два горизонта пластовых льдов мощностью 10-12 м (верхний пласт) и 2-3, возможно более (нижний пласт). На западном участке побережья, на котором четвертичные отложения залегают на вышедшем на поверхность коренном цоколе, нижняя граница пласта льда встречена на высоте не более 2 м над поверхностью коренных пород, контакт с которыми перекрыт склоновыми отложениями.
Верхняя поверхность верхнего пласта льда залегает практически горизонтально или чечевицеобразно на глубине от поверхности 10-20 м. Существование верхнего горизонта пластового льда отражено в рельефе в виде холмистых поверхностей, расчлененных оврагами, термоцирками и термотеррасами или озерами.
Нижний пласт льда наблюдается в основании берегового уступа практически на всем протяжении изученного участка побережья. Его верхняя поверхность залегает на высоте от примерно 10 м на востоке участка, до 2 м на западе. Причем, если в восточной части пласт залегает относительно горизонтально, то в западной резко наклонно в сторону моря, поднимаясь до высот в 30 и более метров в направлении предгорья хребта Пай-Хой и уходя под урез моря в береговой зоне. В рельефе пластовый лед нижнего яруса проявляется в существовании термоцирков и термотеррас, врезанных в горизонтальную поверхность низких геоморфологических уровней и склоны предгорной равнины.
Существуют геоморфологические признаки пластовых льдов, которые выявлены сопоставлением локализации обнажений льда и геоморфологической карты, а также интерпретацией повторяющихся характерных форм рельефа там, где весь лед мог вытаять. В первом случае это террасы различной высоты и термоденудационные формы рельефа. Во втором случае это термокарстовые формы, в том числе, субаквальные, выявленные в морском дне. Так, в устьевых частях рек участка Югорского полуострова наблюдаются глубоковрезанные в окружающий рельеф и четко очерченные, имеющие в плане V-образную форму, низкие лайды, при этом, в обрамляющих уступах вскрыты пластовые льды. Также, в тыловой части высокого берегового уступа протягивается озерная равнина, вероятнее всего, термокарстового происхождения, с останцами низкой террасы.
По результатам изучения обнажений, а также на основе анализа геоморфологической карты-схемы побережья Югорского полуострова, составлена карта-схема распространения термокарстовых и термоденудационных образований по пластовым льдам на побережье Югорского полуострова. Для этого выделены контуры, ограниченные высотами 8, 18, 25 и 45 м над уровнем моря, морские пляжи, включая каменистые отмостки под скалистыми берегами. Отдельно отрисованы низкие морские лайды в устьевых частях рек, озерные котловины и хасыреи. Выделены зоны активной термоденудации и отрисованы выражающиеся в масштабе крупные термоцирки и термотеррасы. На карте показаны выходы пластовых льдов по результатам полевых съемок разных лет.
На п-ове Ямал при отсутствии большого числа обнажений применен косвенный подход к картированию пластовых льдов. Признаками его существования в разрезе служат как относительно небольшие термоцирки, так и древние оползневые цирки, являющиеся по нашему мнению свидетельствами активной термоденудации по пластовому льду в прошлом, а также мелкие термокарстовые формы на пологих оползневых склонах, где по нашему мнению в результате схода оползней началось вытаивание пластовых льдов. В условиях подпора стока оползневыми телами здесь даже на склонах создаются условия для развития термокарста по залегающим близко к поверхности пластовым льдам.