Ландшафты Северной Евразии с мерзлотным рельефом как отражение палеогеографии четвертичного периода и динамики глобального климата

Цель. Обзорно-исследовательский анализ ландшафтов с мерзлотным (криогенным) рельефом в природных регионах Северной Евразии с целью получения информации о четвертичной истории макрорегиона и динамике климата в плейстоцене-голоцене.1

Процедура и методы. Исследование основано на анализе ландшафтов с криогенным рельефом в нескольких природных регионах Северной Евразии, рассмотренных в их субдолготной последовательности (северо-восток Восточно-Европейской (Русской) равнины, север Западной Сибири, Центральная Якутия и Северо-Восточная Сибирь). На основании анализа большого фактического материала, авторского и из опубликованной литературы, выявляется значительное генетическое разнообразие подобных ландшафтов и определяются закономерности их пространственного размещения. Сопоставление этих закономерностей с современной климатической зональностью, особенностями теплового состояния верхних слоёв горных пород и с геоморфологическим устройством рассматриваемых регионов позволило установить, в какие эпохи формировался тот или иной тип криогенного рельефа и какие природно-климатические условия соответствовали их развитию.

Результаты. Установлено, что большая часть ландшафтов с криогенным рельефом сформировалась в голоцене и в своём распространении отвечает современной зональности. Среди них есть типы, сформировавшиеся на ещё доголоценовых поверхностях, но в своём распространении и стадиях развития подчиняющиеся современной зональности. Ряд существующих сегодня типов криогенного рельефа в своём распространении не подчиняется современной зональности и современному тепловому состоянию горных пород. Такие формы рельефа сформировались на древних поверхностях ещё в среднем плейстоцене и отражают климат древних холодных эпох, для которых была свойственна климатическая гиперзональность. Хорошая сохранность этих форм указывает на отсутствие в плейстоцене в рассматриваемых регионах ледниковых покровов. Расположение форм криогенного рельефа в геологическом разрезе может говорить о существовании в западном секторе Северной Евразии (северо-восток Восточно-Европейской равнины и север Западной Сибири) морского бассейна в течение большей части плейстоцена, а в восточном секторе (Центральная Якутия и Северо-Восточная Сибирь) свидетельствует об однотипном континентальном режиме в течение всего плейстоцена и голоцена. Преобладание во все эпохи полигонального рельефа указывает на отсутствие в плейстоцене покровного оледенения в рассматриваемых природных регионах.

Теоретическая и/или практическая значимость. Результаты данного исследования представляются актуальными, т. к. палеогеография четвертичного периода уже не одно десятилетие является объектом непрекращающихся споров. Ландшафты с криогенным рельефом, формировавшиеся вместе с возникновением криолитозоны в течение 2,5 млн лет, менявшиеся на протяжении этого времени и сохраняющие преемственность в своём развитии, содержат информацию о характере природных процессов в плейстоцене-голоцене, их эволюции и динамике климата. Поэтому выявление генетических и пространственных закономерностей подобных ландшафтов может использоваться при палеогеографических реконструкциях и служить дополнительным аргументом в дискуссиях о природных условиях четвертичного периода.

1. Архангелов А. А., Конищев В. Н., Розенбаум Г. Э. Приморско-Новосибирский криолитологический район // Региональная криолитология / А. И. Попов, А. А. Архангелов, В. Н. Конищев, Г. Э. Розенбаум, Н. В. Тумель, Н. А. Шполянская, В. П. Марахтанов. М.: МГУ, 1989. С. 128–151.

2. Атлас: Геоморфология морских берегов и устьевых систем рек Чукотки / под ред. В. Н. Коротаева, Н. А. Римского-Корсакова. М.: МГУ, 2020 . 114 с.

3. Атлас: Морфодинамика устьевых систем крупных рек Арктического побережья России / под ред. В. Н. Коротаева, Г. И. Рычагова, Н. А. Римского-Корсакова. М.: МГУ, 2016. 148 с.

4. Баду Ю. Б. Криолитогенез. Признаки и призраки криолитосферы. М.: МГУ, 2021. 367 с.

5. Бобов Н. Г., Молодых И. И. Особенности распространения мерзлотно-геологических процессов и явлений // Геокриология СССР, Европейская территория СССР / под ред. Э. Д. Ершова. М.: Недра, 1988. С. 251–256.

6. Важенина Л. Н., Ложкин А. В. Нижнеголоценовые торфяники Северо-Востока Сибири // Известия РАН. Серия географическая. 2013. № 5. C. 74–84.

7. Васильчук Ю. К., Васильчук А. К. Зимние палеотемпературы воздуха в низовьях Колымы 30–12 тысяч лет назад по результатам изучения изотопного состава едомы Плахинского Яра // Криосфера Земли. 2018. Т. 22. № 5. С. 3–20.

8. Васильчук Ю. К., Васильчук А. К. Повторно-жильные льды долины р. Майн и реконструкция и реконструкция зимних температур воздуха Южной Чукотки 38–12 тысяч лет назад // Криосфера Земли. 2017. Т. 21. № 5. С. 16–26.

9. Гвоздецкий Н. А., Криволуцкий А. Е., Макунина А. А. Карта физико-географического районирования М: 1:6000000 // Атлас Тюменской области. Вып. 1. М.: ГУГК – МГУ, 1971. Лист 27.

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

11. Карпов Е. Г. Подземные льды Енисейского севера. Новосибирск: Наука, 1986. 133 с.

12. Конищев В. Н., Тумель Н. В. Малоземельско-Большеземельский район // Региональная криолитология / под ред. А. И. Попова. М.: МГУ, 1989. С. 24–48.

13. Коронатова Н. Г., Миронычева-Токарева Н. П., Соломин Я. Р. Температурныый режим торфяной залежи бугров и топей плоскобугристых болотных комплексов Западной Сибири // Криосфера Земли. 2018. Т. 22. № 6. С. 16–25.

14. Лазуков Г. И. Геоморфологическая карта Тюменской области М 1:4000000 // Атлас Тюменской области. Вып. 1. М.– Тюмень: ГУГК – МГУ, 1971. Лист 10.

15. Лазуков Г. И. Плейстоцен территории СССР. М.: Высшая школа, 1989. 320 с.

16. Льдистость многолетнемерзлых пород, слагающих бугры пучения в бассейне р. Надым / Н. М. Бердников, А. Г. Гравис, Д. С. Дроздов, О. Е. Пономарева, Н. Г. Москаленко, Ю. Н. Бочкарев // Криосфера Земли. 2019. Т. 23. № 2. С. 29–37.

17. Московченко Д. В., Губарьков А. А. Температурные режимы почв на южной границе зоны мерзлых болот в Западной Сибири // Бюллетень Почвенного института имени В. В. Докучаева. 2023. № 117. C. 23–51. DOI: 10.19047/0136-1694-2023-117-23-51

18. Осадчая Г. Г. Торфяники криолитозоны европейского северо-востока: зональные особенности развития // Современные исследования трансформации криосферы и вопросы геотехнической безопасности сооружений в Арктике: мат-лы конф. / под ред. В. П. Мельникова, М. Р. Садуртдинова. Салехард: 2021. С. 327–330.

19. Осадчая Г. Г., Тумель Н. В., Королева А. М. Морфологическая структура криогенных ландшафтов Большеземельской тундры // Криосфера Земли. 2016. Т. 20. № 3. С. 14–23.

20. Осадчая Г. Г., Шполянская Н. А. Географические особенности изменчивости геокриологических характеристик Большеземельской тундры // Международный научно-исследовательский журнал. 2021. № 2. C. 124–130. DOI: 10.23670/IRJ.2021.103.2.024

21. Попов А. И. Вечная мерзлота Западной Сибири. М.: АНСССР, 1953. 205 с.

22. Попов А. И. Карта мерзлотного рельефа Западной Сибири М 1:6000000 // Атлас Тюменской области. Вып. 1. М.: ГУГК - МГУ, 1971 . Лист 15

23. Попов А. И. Покровные суглинки и полигональный рельеф Большеземельской тундры // Вопросы географического мерзлотоведения и перигляциальной морфологии / под ред. А. И. Попова. М.: МГУ, 1962. С. 109–130.

24. Попов А. И. Полигонально-жильный лёд в Большеземельской тундре // Подземный лед. М.: МГУ, 1965. С. 160–166

25. Попов А. И. Сопоставление опорных разрезов четвертичных отложений севера Западной Сибири и Большеземельской тундры // Основные проблемы изучения четвертичного периода / глав. ред. В. Н. Сакс. М.: Наука, 1965. С. 76–88.

26. Попов А. И. Четвертичный период в Западной Сибири // Ледниковый период на территории Европейской части СССР и Сибири / под ред. К. К. Маркова, А. И. Попова. М.: МГУ, 1959. С. 67–81.

27. Ривкин Ф. М., Булдович С. Н. Закономерности новообразования мерзлых пород на фоне положительного климатического тренда // Криосфера Земли. 2024. Т. 28. № 1. С. 15–22.

28. Романенко Ф. А., Шиловцева О. А. Особенности распространения гео-морфологических процессов на севере России и изменения климата // Меняющийся климат и социально-экономический потенциал Российской Арктики. Т. 2. / отв. ред. С. А. Сократов. М.: Лига-Вент, 2016. С. 170–196.

29. Следы криогенных процессов в поздненеоплейстоценовых отложениях Пур-Тазовского междуречья Западной Сибири / Е. А. Слагода, А. А. Новоселов, Е. С. Королева, А. О. Кузнецова, В. И. Бутаков, Я. В. Тихонравова, Э. П. Зазовская // Криосфера Земли. 2022. Т. 26. № 1. С. 21–45.

30. Сорохтин О. Г., Чилингар Дж. В., Сорохтин Н. О. Теория развития Земли. М.– Ижевск: институт компьютерных исследований, 2010. 751 с.

31. Федоров А. Н. Эволюция и динамика мерзлотных ландшафтов Якутии: автореф. дис. … док. геогр. наук. Якутск: Институт мерзлотоведения СО РАН, 2020. 40 с.

32. Фотиев С. М. Арктические торфяники Ямало-Гыданской провинции Западной Сибири // Криосфера Земли. 2017. Т. 21. № 5. С. 3–15.

33. Хруцкий С. Ф. Среднесибирский район // Региональная криолитология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1989. С. 101–119.

34. Чочия Н. Г., Евдокимов С. П. Палеогеография позднего кайнозоя Восточной Европы и Западной Сибири (ледниковая и ледниково-морская концепция). Саранск: МГУ им. Н. П. Огарева, 1993. 248 с.

35. Шельф морей Баренцева и Карского / В. С. Зархидзе, Е. Е. Мусатов, П. П. Генералов, Ю. Н. Тарасевич, Р. Б. Крапивнер и др. // Шельфы Евразии в мезозое и кайнозое. Атлас палеогеографических карт. Т. 2 / под ред. М. И. Алексеева. М.: Робертсон ГРУПП ПЛК – ГИН РАН, 1991. Л. 13.10–13.11.

36. Шполянская Н. А. Климат и его динамика в плейстоцене-голоцене как основа для возникновения разнообразных рисков при освоении районов криолитозоны // Геориск. Международный научный журнал. 2019. Т. 13. № 1. С. 6–25.

37. Шполянская Н. А. Плейстоцен – голоценовая история развития криолитозоны Российской Арктики «глазами» подземных льдов. М.–Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2015. 344 с.

38. Шполянская Н. А. Спорные вопросы четвертичной истории Российской Арктики в материалах по криолитозоне // Инженерная геология. 2022. Vol. 17. № 4. С. 52–64. DOI: 10.25296/1993-5056-2022-17-4-52-64

39. Шполянская Н. А., Осадчая Г. Г., Дудников В. Ю. Динамика глобального изменения климата и эволюция криолитозоны. М.: Юрайт, 2021. 294 с.

40. Fedorov A. N. Permafrost Landscape Research in the Northeast of Eurasia // Earth. 2022. № 3. P. 460–478. DOI: 10.3390/earth3010028

41. Fedorov A. A route to understanding the variability in permafrost distribution under climate change //Advances in Climate Change Research. 2023. № 14. DOI: 10.1016/j.accre.2023.03.007

42. Impact of Climate Change on the Ground Thermal Regime in the Lower Lena Region, Arctic Central Siberia / P. Konstantinov, N. Basharin, A. Fedorov, Y. Iijima, V. Andreeva, V. Semenov, N. Vasiliev // Land. 2023. № 12. DOI: 10.3390/land12010019

43. Yedoma Permafrost Landscapes as past Archives, Present and Future Change Areas / L. Schirrmeister, A. N. Fedorov, D. Froese, G. Iwahana, K. van Huissteden, A. Veremeeva. // Frontiers in Earth Science. 2022. № 10. DOI: 10.3389/feart.2022.929873

44. Shpolyanskaya N. A. Development of the Russian Arctic permafrost zone in late Cenozoic. Reconstruction on the continent and the shelf based on the analysis of permafrost temperature and underground ice. Riga, Latvia: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2020. 125 р.