Аннотация: Детально исследованы голоценовые сингенетические повторно-жильные льды (ПЖЛ) в пяти районах п-ова Ямал: в пределах мощных торфяников в долине р.Щучья и близ пос.Сеяха, в пойменных отложениях рек Еркутаяха и Ляккатосё и в отложениях лайды в районе пос. Мыс Каменный. Ширина голов ледяных жил в торфяниках варьирует от 0,5 до 1,6 м, их высота – от 2 до 5 м, ширина жил на поймах и лайде также варьирует от 0,5 до 1,8 м, вскрытая мощность – не более 2 м. Были отобраны образцы льда из жил по вертикали и по горизонтали. Для исследования генезиса вод, участвовавших в формировании голоценовых повторно-жильных и текстурных льдов из вмещающих их отложений, было выполнено определение содержания микроэлементов и тяжелых металлов. Определение микроэлементов и тяжелых металлов проводилось на атомно-абсорбционном спектрофотометре (AAS-3) в Почвенном институте им. В.В. Докучаева. Там же выполнены определения минерализации и химического состава воднорастворимых солей в сегрегационных и повторно-жильных льдах. Радиоуглеродное датирование вмещающих отложений для определения возраста жил выполнено в Геологическом институте РАН. Голоценовые повторно-жильные льды характеризуются ультрапресным и пресным составом, минерализация варьирует от 20 до 200 мг/л, в составе ионов преобладают гидрокарбонаты и кальций. Повышенное содержание хлоридов в ПЖЛ на высоких элементах рельефа указывает на захват снегом морских аэрозолей, для ПЖЛ на пойме – на непосредственное участие в формировании льда жил речных вод в период нагонов с акватории Обской губы. Повышенное содержание в некоторых фрагментах жил железа, сопоставимое с его содержанием в сегрегационных льдах в торфянике, возможно, указывает на периодическое участие в формировании льда жил болотных вод. Сегрегационный лед иногда имеет более высокую минерализацию и содержание микроэлементов, указывая на значительное поступление их из торфа и минеральных отложений.

Ключевые слова: повторно-жильные льды, голоцен, минерализация, ионный состав, микроэлементы, тяжелые металлы, пойменные отложения, торфяники, лайда, сегрегационные льды

Abstract: The authors study the Holocene syngenetic ice wedge casts of five regions of the Yamal Peninsula: within the thick peat bogs in the Shchuchya River valley and near the Seyakha settlement, in the floodplain of the Erkutayakha and Lakkatoso Rivers and within floodplain sediments of the Ob Bay in vicinity of the Mys Kamenny settlement in eastern coast of Yamal Peninsula. The width of the top of ice wedges in peatlands varies from 0.5 to 1.6 m, their height is from 2 to 5 m, the width of the ice wedges in the floodplain and marsh and swamp also varies from 0.5 to 1.8 m, the visible height is not more than 2 meters. Samples of ice were taken from ice wedges vertically and horizontally. To study the genesis of the water that participated in the formation of Holocene ice wedge casts and ice lenses from the enclosing sediments, the author analyze the content of trace elements and heavy metals. The analysis of trace elements and heavy metals is based on atomic absorption spectrophotometer (AAS-3) at the V.V. Dokuchaev Soil Science Institute. The mineralization and chemical composition of water-soluble salts in segregated and ice wedges are determined in the same place. The radiocarbon dating of the surrounding sediments aging of the ice wedges is carried out at the Geological Institute of the Russian Academy of Sciences. Holocene ice wedges are ultra-fresh and fresh, their mineralization varies from 20 to 200 mg / l, hydrocarbonates and calcium dominate in the ion composition. Participation of chlorides in the ice wedges on terraces indicates the influence of marine aerosols, the same for the ice wedges on the floodplain means the direct participation water of Ob Bay in their formation. The increasing of iron ions in some fragments of ice wedges, comparable to their content in segregated ice in the peat bog, may indicate a periodic participation of swamp waters in the formation of ice wedges.

Keywords: peatlands, floodplain deposits, heavy metals, trace elements, ion composition, salinity level, Holocene, ice wedge casts, laida, segregated ice

Аннотация: Предметом исследования являются содержание микроэлементов, тяжелых металлов и металлоидов в повторно-жильных льдах трех едомных массивов на севере Якутии: Кулар, Бизон и Дуванный Яр. Едомные отложения разреза Дуванного Яра вскрыты на правом берегу в низовьях р.Колымы, у Дуванного переката. Разрез позднеплейстоценового едомного комплекса Бизон, расположен на правом берегу р.Колымы, в устье протоки Лакеевская в 15 км ниже Дуванного переката. Едомная толща близ пос. Кулар в предгорьях Куларского хребта располагается на пологом склоне южной экспозиции долины ручья Бургуаат в виде наклонного увала протяженностью по склону более 1 км. Основным методом исследования является атомно-абсорбционная спектроскопия, выполненная в Почвенном институте им. В.В.Докучаева. Образцы повторно-жильного льда отбирались в полевых условиях в полиэтиленовые пакеты, плавились при температуре не выше 15°С и переливались в химически инертные пластмассовые флаконы. Основными выводами проведенного исследования являются: а) в позднеплейстоценовых повторно-жильных льдах разрезов Бизон и Дуванный Яр по cравнению с разрезом Кулар значительно выделяются литофильные (марганец, стронций) элементы; б) содержание стронция во льдах разреза Бизон ниже среднемировых значений для поверхностных вод; в) марганец и железо, высоко подвижны в глеевой обстановке представлены во льдах разрезов Дуванный Яр и Бизон в значительно большем количестве, чем в разрезе Кулар, что может говорить о разных окислительно – восстановительных условиях при формировании жил, вероятно в Куларе обстановка была при формировании жил либо окислительной (в течение длительного времени) либо была более щелочной, чем в других разрезах, а в Дуванном Яре и Бизоне – в основном восстановительной глеевой и кислой.

Ключевые слова: тяжелые металлы, металлоиды, едома, Северная Якутия, Кулар, Бизон, Дуванный Яр, повторно-жильный лед, поздний плейстоцен, кларк элемента

Abstract: The subject of the study is the content of trace elements (heavy metals and metalloids) in the Late Pleistocene ice-wedge casts of three yedoma blocks of Northern Yakutia: Kular, Bison and Duvanny Yar. Yedoma deposits of Duvanny Yar are exposed on the right bank in the lower course of the Kolyma River, near the Duvanny riffle, in the Kolyma Lowland. It is drained by the northward flowing Kolyma River, the sixth largest river flowing into the Arctic Ocean. The lowland is bordered by the North Anyuy Range to the east, the Yukagir Plateau to the south, the Alazeya Plateau to the southwest and the Ulakhan-Sis Ridge to the northwest. The Late Pleistocene Bison yedoma complex is located on the right bank of the Kolyma River, in the mouth of the Lakeevskaya Channel 15 km below the Duvanny riffle. Yedoma near the Kular village in the foothills of the Kular range is located on the mild slope of southern aspect in the valley of the Burguaat creek in the form of an inclined slope extending over a slope of more than 1 km. The main reseacrh method is atomic absorption spectroscopy, performed in the V.V. Dokuchaev Soil Science Institute. Samples of ice wedges were sampled in the field in polyethylene bags, melted at a temperature not higher than 15 °C and poured into chemically inert plastic bottles. The main conclusions of the study are as follows: a) in the late Pleistocene ice-wedge casts of the Bison and Duvanny Yar sections, lithophile elements (Mn, Sr) are significantly distinguished in comparison with the Kular section; b) the content of Sr in the ice of the Bison section is below the world’s average for surface water; c) Mn and Fe, highly mobile in gley reducting medium, are represented in the ice of the Duvanny Yar and Bison sections in much larger quantities than in the Kular section; it can be connected with different redox conditions during the formation of ice wedges. Probably in Kular the conditions were oxidative (for a long time) or more alkaline than in other sections, and in Duvanny Yar and Bison – mostly gley reducing and acid.

Keywords: ice-wedge cast, Duvanny Yar, Bison, Kular, Northern Yakutia, yedoma, metalloids, heavy metals, Late Pleistocene, clarke (mean concentration)

Аннотация: В настоящей работе рассмотрено содержание тяжелых металлов в снежном покрове и ледниковом льду на Полярном Урале и в Приэльбрусье (Центральный Кавказ). Для определения фонового гидрохимического состояния снежного покрова района Полярного Урала в 1999 г. авторами были изучены три снежника, разно удаленные от поселка – у пос. Полярный, в 2,5 км и в 5 км от него, зимой 2003 г. у пос. Полярный нами было исследовано строение снежной толщи в шурфе. В 2000 г. был изучен небольшой присклоновый ледник (ледник №1) на склоне хр. Малый Пайпудынский, располагающийся в невыработанном каре на склоне южной экспозиции. На Центральном Кавказе исследования выполнялись на леднике Гарабаши Южного склона Эльбруса и прилегающем склоне, была опробована снежная толща в течение летних и зимних сезонов: летом 1998 г., в январе 2001 г. и в июне 2001 г. Также был опробован ледниковый лед ледника Большой Азау. В образцах выполнены аналитические определения микроэлементного состава (содержание Fe, Zn, Cu, Mn) методом атомно-абсорбционной спектроскопии в Почвенном институте им. В.В.Докучаева. Концентрации микроэлементов в снеге и ледниковом льду Полярного Урала малы, в среднем составляя от 0,005 до 0,02 мг/л, среди измеренных Fe, Zn, Cu, Mn наибольшие концентрации характерны для Mn (до 0,05 мг/л). Отмечено незначительное увеличение концентраций тяжелых металлов в ряду зимний снег – летний снег – ледниковый лед. Зависимости концентрации тяжелых металлов от морфологического вида льда не обнаружено. Для снежного покрова и ледникового льда Гарабаши и прилегающего склона также просматривается некоторая тенденция увеличения концентраций в ряду зимний снег – летний поверхностный снег – инфильтрационный лед. Основными микроэлементами в снеге и льду ледника Гарабаши на Кавказе являются цинк и железо, концентрации которых варьируют от менее 0,02 до 0,6 мг/л (железо в инфильтрационном льду) и от 0,01 до 0,22 во льду, т.е. максимальное содержание тяжелых металлов приурочено к горизонтам инфильтрационного льда. В сезонном зимнем и летнем снеге концентрации практически всех измеренных элементов варьируют от менее 0,01 до 0,03 мг/л. Во льду ледника Большой Азау в Приэльбрусье концентрации тяжелых металлов крайне малы (менее 0,005 мг/л).

Ключевые слова: загрязнение, антропогенное, сезонность, Кавказ, Полярный Урал, ледники, лед, снег, Тяжелые металлы, фоновые районы

Abstract: The authors of the present work consider heavy metals content in the snow cover and glacial ice of the Polar Urals and the vicinity of the Mt. Elbrus region (Central Caucasus). In order to define the background hydrochemical constitution of the snow cover of the Polar Ural region in 1999, the authors study three snowfields, near the Polar Ural village, 2.5 km and 5 km from it; in the winter of 2003 near the Polarny settlement the authors explored the structure of the snow layer in the trial pit. In 2000, a small glacier (Glacier No.1) located in the on the slope of the southern aspect, was studied on the slope of the Small Paipudynsky ridge. In the Central Caucasus, studies were carried out on the glacier of Garabashi in the southern slope of Elbrus, the snow layers were studied during the summer and winter seasons: in the summer of 1998, in January 2001 and in June 2001. Glacier ice of the Greater Azau glacier was also studied. Analytic measurements of the trace elements content (Fe, Zn, Cu, Mn) were performed by atomic absorption spectroscopy at the V.V.Dokuchaev Soil Science Institute. The concentrations of trace elements in snow and glacial ice of the Polar Urals are small, averaging 0.005 to 0.02 mg / l, among the measured Fe, Zn, Cu, Mn, the highest concentrations are typical for Mn (up to 0.05 mg / l). An insignificant increase in the concentrations of heavy metals in the winter snow-summer snow-glacial ice series was noted. Dependences of the concentration of heavy metals on the morphological species of ice were not detected. For the snow cover and the glacial ice of Garabashi glacier and the adjacent slope there is also a certain tendency of increasing concentrations in the winter snow series to summer surface snow and to infiltration ice. The main minor elements in the snow and ice of the Garabashi glacier in the Caucasus are zinc and iron, the concentrations of which range from less than 0.02 to 0.6 mg / l (iron in infiltration ice) and from 0.01 to 0.22 in ice. The maximum content of heavy metals is confined to the horizons of infiltration ice. In seasonal winter and summer snow, the concentrations of almost all measured trace elements range from less than 0.01 to 0.03 mg / l. In the ice of the Big Azau glacier in the Elbrus region, the concentrations of trace elements are extremely low (less than 0.005 mg / l).

Keywords: pollution, Anthropogenic, Seasonality, Caucasus, The Polar Urals, glaciers, ice, snow, heavy metals, reference areas

Аннотация: Исследуется изменение климатических ресурсов (КР) Арктики на фоне прогнозируемого глобального потепления климата в XXI веке. Особое внимание уделяется таким показателям КР, которые рассчитываются на основе сведений о температуре и осадках. Подробно рассматриваются суточные экстремумы приземной температуры воздуха, годовые суммы температуры воздуха в различных диапазонах и продолжительность периодов с такой температурой, индекс потребления топлива, количество и вид атмосферных осадков, выпадающих при различной температуре воздуха, и число дней с такими осадками. Расчет КР выполнен на основе климатического прогноза ансамбля климатических моделей проекта CMIP5 для сценария RCP8.5. Для оценки КР использованы ежедневные модельные данные о температуре воздуха и суточной сумме осадков за период 1950-2100 гг. в широтной зоне 60-90 град. с.ш. Впервые получены результаты комплексного прогноза климатических ресурсов Арктики. Показано, что на фоне общего потепления отчетливо выражена пространственная неоднородность прогнозируемых аномалий КР. Наиболее выраженные изменения гидротермических КР к концу XXI века предполагаются над Северной Атлантикой, морями Западной Европы, Баренцевым, Чукотским морями. Наименьшие изменения КР можно ожидать над Гренландией.

Ключевые слова: климатические ресурсы, Арктика, климатический прогноз, модели климата, глобальное потепление, температура, осадки, региональный анализ, индексы, суточные экстремумы

Abstract: The author studies the change of climate resources of the Arctic in the context of global warming, forecast in the 21st century. The authors pay special attention to the values of climate resources, calculated on the base of temperature and precipitation values. The article studies daily points of extremum of surface air temperature, yearly amounts of air temperatures in different ranges and the longevity of periods with such temperatures, fuel performance index, amount and type of precipitations at different air temperatures, and the number of days with such precipitations. Climate resources are calculated on the base of a climate forecast of a group of climate models of the CMIP5 project for the RCP8.5. scenario. To estimate climate resources, the authors use daily model data about air temperature and precipitation total for the period of 1950-2100. in latitudinal zone of 60-90 degrees of north latitude. The authors of the present study are the first to acquire the results of a complex forecast of climate resources of the Arctic. The study shows that, in the context of global warming, the spatial heterogeneity of the forecast anomalies of climate resources is well-defined. The most vivid changes of hydrothermal climate resources by the end of the 21st century are expected above the Northern Atlantic, the seas of Western Europe, the Barents and the Chukchi seas. The least significant changes are expected above Greenland. 

Keywords: precipitation, temperature, global warming, climate models, climate forecast, the Arctic, climate resources, regional analysis, indexes, daily points of extremum

Аннотация: Сформулировано новое направление исследований многолетнемерзлых и в частности едомных толщ - циклокриостратиграфия. Циклокриостратиграфия - изучение чередования различных по вертикальному масштабу пачек мерзлых пород в едомных разрезах Показана цикличность в флишевых толщах в дочетвертичных и четвертичных породах на побережье Черного моря, близ пос. Новомихайловское, в разрезе берриаса-валанжина у с.Конахкенд, Азербайджан, в отложениях эоцена, хребта Навагир, северо-западные отроги Кавказа, полуостров Абрау, в переслаивающихся песках и супесях в разрезе Нагым в устье Оленёкской протоки. Исследована циклитность в вертикальном расположении псевдоморфоз и грунтовых жил вне криолитозоны. Основными методами исследования являются литологический, криолитологический, радиоуглеродный, изотопный, геохимический. Цикличность выявляется в процессе полевых исследований, а ее параметры уточняются после проведения аналитических определений. Основными результатами проведенного исследования являются последовательный переход от цикличностей флишей, к цикличности ленточных глин и к циклостратиграфические особенностям палеоразрезов с псевдоморфозами и грунтовыми жилами. Проанализировано мезоциклическое залегание грунтовых жил и псевдоморфоз в разрезах Западной Европы: Ашерслебен в Германии, Кессельт, Ремикур и Арминьи в Бельгии. Проанализировано ярусное залегание псевдоморфоз в позднеплейстоценовой толще в разрезе Гров на севере Нидерландов. На севере Италии в долине р.По рассмотрен многоярусный комплекс псевдоморфоз в лессовой толще. Рассмотрена схема ярусного залегания псевдоморфоз на участке «Коткино» на левом берегк р.Соймы, притока р.Печоры.

Ключевые слова: лессы, поздний плейстоцен, палеокриолитозона, ленточные глины, флиш, циклы Миланковича, радиоуглерод, циклокриостратиграфия, палеопочвы, псевдоморфозы

Abstract: The author formulates a new line of research of permafrost and, in particular, homogeneous yedoma, - cyclocryostratigraphy. Cyclo-cryostratigraphy studies the rotation of different vertical frozen soil units of permafrost sediments in yedoma sections. The study demonstrates the cyclicity in the flysch formations in pre-Quaternary and Quaternary sediments on the Black Sea coast, near the Novomikhailovskoye settlement., in the Berriasian-Valanginian exposure near the village of Konakhkend, Azerbaijan, in the Eocene sediments of the Navagir range, the northwestern spurs of the Caucasus, the Abrau peninsula, in interstratifying sands and sandy loams in the Nagym section in the mouth of the Olenyok channel. The cyclicity in the vertical arrangement of pseudomorphs and subterranean veins outside the permafrost zone has been investigated. The main research methods are lithological, cryostratigraphical, radiocarbon, isotope, geochemical. The author detects cyclicity during the field research, and verifies its parameters with analytical determinations. The main results of the study include the successive transition from flysch cycles to the cyclicity of clays and cyclostratigraphic features of paleo-sections with pseudomorphs and ground vein. The author analyzes mesocyclic bedding of ground veins and pseudomorphs in the sections of Western Europe: Aschersleben in Germany, Kesselt, Remicourt and Harmignies in Belgium. The author analyzes stratification of pseudomorphs in the Late Pleistocene stratum in the Grove section in the north of the Netherlands. In the north of Italy, in the valley of the Po river, a multi-tier complex of pseudomorphs in loess strata is considered. A scheme for stratification of pseudomorphs in the Kotkino area on the left bank of the Soyma River, the tributary of the Pechora River, is considered.

Keywords: Late Pleistocene, loess, palaeopermafrost, varve clays, flysch, Milankovitch cycles, radiocarbon, cyclocryostratigraphy, paleosol, pseudomorph

Аннотация: Голоценовые повторно-жильные льды широко распространены в поймах рек озер и на лайдах, а также в торфяниках Ямала. Предметом исследования данной статьи явилась палинологическая характеристика разрезов голоценовых полигонально-жильных комплексов с повторно-жильными льдами в пределах различных геоморфологических уровней. Оценивалась надежность радиоуглеродного датирования полигонально-жильных комплексов на основании палинологической характеристики, а также рассмотрена возможность оценки сингенетичности повторно-жильных льдов на основании сопоставления палиноспектров льдов и вмещающих их отложений. Проведено выделение этапов развития растительного покрова в данном районе. Базовый подход к изучению полигонально-жильных комплексов -изучение палиноспектров повторно-жильных льдов и вмещающих их отложений, основан на том, что палиноспектры льдов и отложений отражают разные сезоны аккумуляции пыльцы. Если на поверхности субфоссильный палиноспектр формируется в течение всего сезона вегетации и отражает как региональные, так и локальные особенности растительного покрова, то палиноспектры повторно-жильных льдов в основном формируются из весеннего пыльцевого дождя, отражая в основном региональные характеристики. Оценка надежности полученных радиоуглеродных датировок базируется на оценке содержания переотложенных доплейстоценовых пыльцы и спор в датированном образце, что косвенно отражает содержание древней переотложенной органики. Сопоставление палиноспектров вмещающих отложений и повторно-жильных льдов также дает возможность оценить сингенетичность формирования повторно-жильных льдов. Выделены основные этапы развития растительного покрова на полуострове Ямал в голоцене. В изученных голоценовых разрезах Ямала с синкриогенными повторно-жильными льдами зафиксированы среднепериодные контрастные изменения структуры спорово-пыльцевых спектров, выразившиеся в резкой смене палинодоминантов: палиноспектры с преобладанием пыльцы осок сменяются палиноспектры с преобладанием пыльцы злаков, с преобладанием полыни – доминированием маревых, с ольховником и карликовой березкой – палиноспектрами с пыльцой древовидной березы, с кедровый стланником – палиноспектрами с кедром сибирским, с большим содержанием недоразвитой пыльцы двудольных трав – спектрами с доминированием зеленых мхов. Основная периодичность смены палиноспектров соответствует временным интерваламдлительностью 1,5-2 тыс. лет. Как правило, это связано с резким изменением условий вегетации, обусловленных изменениями базиса эрозии, облачности,направления и скорости ветра, влажности воздуха, различиямив мощности снежного покрова, температурных условий и длительности вегетациононного периода.

Ключевые слова: голоцен, палиноспектры, повторно-жильный лед, радиоуглеродный возраст, полуостров Ямал, торфяник, палинологическая фаза, спорово-пыльцевая диаграмма, этапы развития растительноcти, климатические колебания

Abstract: Holocene wedge ices are widespread within laidas, peat bogs and flood plains of lakes and rivers of the Yamal Peninsula. The aim of the paper is to study palynological characteristic of exposures of wedge ices located at different geomorphological levels. The author estimates realibility of radiocarbon dating of polygonal wedge ices of the base of palynological characteristic and considers the possibility of estimating the idiogenousness of wedge ices on the basis of comparison of palinospectra of wedge ices and their deposits. The author detects several stages of vegetation evolution in this region. The main approach to ice wedge complex study is based on the fact that palynospectra of ices and deposits represent different seasons of pollen accumulation. While subfossil palynospectrum is accumulated during the whole vegetation season and consisits both of local and regional peculiarities of land cover, palinospectra of wedge ices are formed of spring pollen rains and reflect mainly regional characteristics. Reliability of the radiocarbon dating is estimated according to the constitution of Pre-Quaternary pollen in the sample, because it indicates the constitution of aicient penecontemporaneous organic material in the sample indirectly. Main stages of vegetation cover development in Holocene are distinguished on the base of these studies.

Keywords: sporo-pollen plot, palynology phase, peat, the Yamal Peninsula, radiocarbon age, wedge ice, palynospectra, Holocene, stages of vegetation development, climatic fluctuations

Аннотация: Гистосоли, или торфяные почвы полигонально-бугристых ландшафтов составляют основу природного почвенного покрова Центрального Ямала наряду с торфяно-глееземами и криометаморфическими почвами. Подробно исследована траншея, пересекающая полигонально-бугристый комплекс на вершинной поверхности крупного останца третьей террасы вблизи поселка Бованенково. Прослежено изменение подтипов торфяных почв с торфяно-олиготрофных до торфяно-эвтрофных вдоль траншеи – от плоскобугристых полигонов до разделяющих их заболоченных ложбин. Современная классификация почв России не может ввиду малого разнообразия органогенных горизонтов и жестких критериев их выделения охарактеризовать почвы рассматриваемых плоскобугристых ландшафтов, сфагновый по ботаническому составу торф из-за ограничения по мощности отнесен к горизонту Т, а залегающий под ним слой эвтрофного торфа был отнесен к горизонту ТЕ. Таким образом почва была нами классифицирована как эвтрофно-торфяная несмотря на присутствие в ней олиготрофно-торфяных компонентов в ней. Возраст торфа определен радиоуглеродным методом. Содержание кислорода, углерода и азота в торфе определено наряду с составом стабильных изотопов углерода. Эмиссия углекислого газа измерена с помощью портативного газоанализатора. В целом торфяные почвы датированы возрастом 2,5 тыс лет. На вершине бугра в части профиля, зафиксировано увеличение серы (явно приуроченное к морфону с более темной окраской торфа) и азота и уменьшение содержания углерода при этом в этом горизонте наблюдается локальный максимум значений изотопного состава углерода. Содержание углерода колеблется в целом от 45 до 28%. Изотопный состав углерода варьирует от –25,5 до –28 ‰, что близко к значениям в органогенных горизонтах почв сопредельных Арктических регионов.

Ключевые слова: радиоуглеродный возраст, тундровые почвы, сера, изотопный состав углерода, углеродно-азотное соотношение, торфяные почвы, полуостров Ямал, торфяники, органический углерод, азот

Abstract: Polygonal tundra histosols are among the most widespread soils of the Central Yamal Peninsula (around Bovanenkovo) together with Gleysols and Cryosols. The authors study the trench crossing the peat polygons on the surface of the third terrace near Bovanenkovo village. The authors study the transformation of sub-types of histosols from oligotrophic to eutrophic histic horizons. It is impossible to properly describe the soils of those flat-topped polygonal landscapes, according to the current classification of Russian soils, due to the small variety of organic horizons and strict criteria for their differentiation. The authors assigned Sphagnum horizon to the horizon T, and the underlying layer of eutrophic peat – to the TE horizon. Thus the authors classify such type of soil as eutrophic peat despite the presence of oligotrophic peat components. The age of peat was ascertained using the scintillation radiocarbon methodic. Carbon dioxide emission was measured by a portable gas-analyzer. The content of oxygen, carbon and nitrogen in the peat was measured as well as the composition of carbon stable isotopes . The considered Histosols are aged 2,5 thousand years. At the top of the polygonal mound in the profile the authors trace an increase in sulfur (apparently associated with the darker colored peat layer) and nitrogen content and a decrease in the carbon content. At the same time local maximum of the carbon isotope composition was observed. The carbon content varies in general from 45 to 28%. The carbon isotope composition is from –25.5 to –28 ‰, which is close to the values in organic horizons of soils in the Arctic regions.

Keywords: radiocarbon age, tundra soils, sulfur, carbon isotope composition, Carbon-to-nitrogen ratio, the Yamal Peninsula, Histosols, peat bogs, organic carbon, nitrogen

Аннотация: Объектом исследования в данной статье является сезонноталый слой - верхний горизонт пород, протаивающий летом и распространённый в пределах криолитозоны. Предметом исследования является определение закономерностей пространственно-временного распространения глубины сезонного протаивания и выявление природных факторов, определяющих интенсивность этого явления. Работа основывается на результатах комплексных полевых исследований, проведённых на мониторинговой площадке вблизи посёлка Лорино на востоке Чукотки за 2010 - 2015 гг. и отражаеющей природные условия приморских низменностей данного региона. Полевые измерения проводились по методике программы Циркумполярного мониторинга сезонноталого слоя, с последующим статистическим анализом полученных данных. Новизна исследования заключается в получении фактических данных о пространственно-временной вариации глубин сезонного протаивания, полученных в результате полевых режимных наблюдений в относительно слабо изученном регионе Восточной Чукотки. Основными выводами исследований являются полученные закономерности пространственно-временного распространения глубины сезонного протаивания и взаимосвязи природных (прежде всего, климатических) характеристик с мощностью сезонноталого слоя.

Ключевые слова: сезонноталый слой, многолетнемёрзлые породы, Чукотка, климат, Лорино, КАЛМ, тундра, торфяник, климатическая вариабельность, изменения климата

Abstract: The paper contains the results of active layer studies in Lorino monitoring site (Eastern Chukotka, Russia), conducted in framework of the Circumpolar Active Layer Monitoring (CALM) program during 2010-2015. The study site includes tundra landscapes of Eastern Chukotka coastal lowlands. The main purpose of the paper is to obtain spatial and temporal patterns of seasonal melting distribution and reveal the main natural factors defining active layer depth within study site. The author demonstrates the predominance of thermal forcing in active layer development, which was strongly complicated by local (microrelief, vegetation, soil moisture, etc.) conditions. These factors determined high spatial and temporal variability of active layer thickness within single grid (100×100 m). The study also reveals the lack of statistical data on natural characteristics and the need for further detailed studies of seasonal melting process.

Keywords: climate variability, peatland, tundra, CALM, Lorino, climate, Chukotka, permafrost, active layer, climate change