Change of the soils thermal regime in cryolithozone under global warming

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Modern climate warming has become one of the most pressing environmental issues, posing a significant threat to ecosystems, economies, and societies worldwide. In 2021, which was recognized as an anomalously hot and dry year, large-scale landscape fires on the Lena-Vilyuy watershed destroyed approximately 1.4 million hectares of forest, leading to significant changes in the structure of biotopes at all levels. These changes included noticeable alterations in the physical and chemical properties and regimes of soils, which have long-term impacts on the ecosystem. As a result of comprehensive studies using classical soil science methods combined with geophysical techniques, the emergence of foci of long-seasonally frozen soils was identified for the first time in Central Yakutia. These soils develop on ancient alluvial deposits under the burned areas of larch and pine forests in the studied region.

Sobre autores

R. Desyatkin

Institute of Biological Problems of Cryolithozone of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: rvdes@ibpc.ysn.ru
Yakutsk, 677890 Russia

N. Filippov

Institute of Biological Problems of Cryolithozone of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Yakutsk, 677890 Russia

P. Fedorov

Institute of Biological Problems of Cryolithozone of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Yakutsk, 677890 Russia

A. Desyatkin

Institute of Biological Problems of Cryolithozone of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Melnikov Permafrost Institute of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Yakutsk, 677890 Russia; Yakutsk, 677010 Russia

Bibliografia

  1. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1970. 487 с.
  2. Бадмаев Н.Б., Цыдыпов Б.З., Бадмаева Н.К., Куликов А.И., Гармаев Е.Ж. Столетние и внутривековые изменения сезонного протаивания почв на южной границе криолитозоны Забайкалья: контроль пространственной изменчивости // Современные исследования трансформации криосферы и вопросы геотехнической безопасности сооружений в Арктике: Сб. матер. Междунар. науч.-пр. конф. (Салехард, 8–12 ноября 2021 г.). Салехард, 2021. С. 37–40. https://doi.org/10.7868/9785604610848007
  3. Бойцов А.В. Условия формирования и режим склоновых таликов в Центральной Якутии // Криогидрогеологические исследования. Якутск: Ин-т мерзлотоведения СО АН СССР, 1985. С. 44–55.
  4. Бойцов А.В. Геокриология и подземные воды криолитозоны. Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2011. 177 с.
  5. Васильева А.Н., Галанин А.А., Лыткин В.М., Шапошников Г.И., Рожина М.С., Курбанов Р.Н. Новые данные о строении и возрасте бестяхской террасы р. Лены (Усть-Буотамское обнажение) // Геоморфология и палеогеография. 2024. Т. 55. № 3. С. 90–108. https://doi.org/10.31857/S2949178924030052.
  6. Гагарин Л.А., Оленченко В.В., Павлова Н.А. О причинах затухания термосуффозионных процессов на Бестяхской террасе р. Лены в Центральной Якутии // Геоэкология. Инженернаягеология, гидрогеология, геокриология. 2023. № 5. С. 28–42. https://doi.org/10.31857/S0869780923040045
  7. Горохов А.Н., Фёдоров А.Н. Современные тенденции изменения климата в Якутии // География и природные ресурсы. 2018. № 2. С. 111–119. https://doi.org/10.21782/GIPR0206-1619-2018-2(111-119)
  8. Горячкин С.В. Почвенный покров Севера (структура, генезис, экология, эволюция). М.: Геос, 2010. 414 с.
  9. Десяткин Р.В., Десяткин А.Р. Влияние увеличения глубины деятельного слоя почвы на изменение водного баланса в криолитозоне // Почвоведение. 2019. № 11. С. 1393–1402. https://doi.org/10.1134/S0032180X19110030
  10. Десяткин Р.В., Иванова А.З., Десяткин А.Р., Николаева М.Х., Филиппов Н.В. Влияние крупных лесных пожаров на мерзлотные палевые почвы Лено-Вилюйского водораздела // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2024. Т. 29. № 4. С. 562–573. https://doi.org/10.31242/2618-9712-2024-29-4-562-573
  11. Десяткин Р.В., Иванова А.З., Оконешникова М.В., Десяткин А.Р., Филиппов Н.В. Почвы криогенных форм микрорельефа тундровой и лесотундровой зон Северо-Восточной Якутии // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2022. Т. 27. № 1. С. 98–108. https://doi.org/10.31242/2618-9712-2022-27-1-98-108
  12. Десяткин Р.В., Николаева М.Х., Иванова А.З., Десяткин А.Р., Оконешникова М.В., Филиппов Н.В. Влияние крупных лесных пожаров 2021 года на растительность и почвы на территории распространения легких почвообразующих пород Центральной Якутии // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2024. Вып. 118. С. 231–275. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2024-118-231-275
  13. Димо В.Н. Тепловой режим почв СССР. М.: Колос, 1972. 260 с.
  14. Единый государственный реестр почвенных ресурсов России. Версия 1.0 / Под ред. Иванова А.Л., Шобы С.А. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2014. 768 с.
  15. Каверин Д.А., Пастухов А.В., Мажитова Г.Г. Температурный режим тундровых почв и подстилающих многолетнемерзлых пород (европейский Северо-Восток России) // Криосфера Земли. 2014. Т. 18. № 3. С. 23–32.
  16. Каверин Д.А., Пастухов А.В., Новаковский А.Б. Динамика глубины сезонного протаивания тундровых мерзлотных почв (на примере площадки циркумполярного мониторинга деятельного слоя в европейской России) // Криосфера Земли. 2017. Т. 21. № 6. С. 35–44. https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2017-6(35-44)
  17. Качинский Н.А. Механический и микроагрегатный состав почвы, методы его изучения. М.: Изд-во АНСССР, 1958. 191 с.
  18. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
  19. Лебедева Л.С. Формирование речного стока в зоне многолетней мерзлоты Восточной Сибири. Дис. …канд. геогр. наук. М., 2018. 125 с.
  20. Лебедева Л.С., Бажин К.И., Христофоров И.И., Абрамов А.А., Павлова Н.А., Ефремов В.С., Огонеров В.В., Тарбеева А.М., Федоров М.П., Нестерова Н.В., Макарьева О.М. Надмерзлотные субаэральные талики в бассейне реки Шестаковка (Центральная Якутия) // Криосфера Земли. 2019. Т. XXIII. № 1. С. 40–50. https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2019-1(40-50)
  21. Лебедева Л.С., Баишев Н.Е., Павлова Н.А., Ефремов В.С., Огонеров В.В., Тарбеева А.М. Температура пород в слое годовых теплооборотов в районе распространения надмерзлотных таликов в Центральной Якутии // Криосфера Земли. 2023. Т. XXVII. № 2. С. 3–15. https://doi.org/10.15372/KZ20230201
  22. Лебедева Л.С., Христофоров И.И., Данилов К.П., Горохов И.В. Распространение надмерзлотных таликов в сплошной криолитозоне Центральной Якутии// Матер. Всерос. конф. с международным участием, посвященной 150-летию М.И. Сумгина. Якутск, 2023. С. 45–47.
  23. Лыткин В.М., Галанин А.А., Шестернев Д.М., Данзанова М.В., Огонеров В.В., Ефремов В.С., Чирков Д.М., Лобанов А.Л., Шапошников Г.И., Кириллин А.Р., Семенов В.П., Литовко А.В. Сравнительный анализ температур эоловых и намывных песков // Реакция криолитозоны на изменение климата. Сб. матер. V всеросс. науч. молодежного геокриологического форума с междунар. участием, посвященного 90-летию со дня рождения проф. М.К. Гавриловой. Якутск, 2018. С. 40–43.
  24. Мергелов Н.С. Постпирогенная трансформация почв и запасов почвенного углерода в предтундровых редколесьях Колымской низменности: каскадный эффект и обратные связи // Известия РАН. Сер. Географическая. 2015. № 3. С. 129–140. https://doi.org/10.15356/0373-2444-2015-3-129-140
  25. Национальный атлас почв Российской Федерации. М.: Астрель, 2011. 631 с.
  26. Подземные воды Центральной Якутии и перспективы их использования / Отв. ред. Анисимова Н.П. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал Гео, 2003. 117 с.
  27. Пономарева О.Е. Водоносные талики в песчаных отложениях бассейна нижнего течения р. Вилюй // Криосфера Земли. 1999. Т. III. № 4. С. 84–89.
  28. Протопопова В.В., Габышева Л.П. Пирологическая характеристика растительности в лесах Центральной Якутии и ее динамика в постпожарный период // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2018. Т. 25. № 3. С. 80–86. https://doi.org/10.31242/2618-9712-2018-25-3-80-86
  29. Скачков Ю.Б. Климатические рекорды Якутии в XXI веке // Природные опасности: связь науки и практики. Сб. матер. III междунар. науч.-практ. конф., посвященной 150-летию М.И. Сумгина. Саранск, 2023. С. 280–286.
  30. Скрябин П.Н. Эволюция термического режима грунтов пирогенных территорий центральной Якутии // Вестник СВФУ им. М.К. Аммосова. Сер. Науки о Земле. 2019. № 1. С. 30–35. https://doi.org/10.25587/SVFU.2019.13.27554
  31. Соловьев П.А. Аласный термокарстовый рельеф Центральной Якутии. (Путеводитель 2-й Междунар. конф. по мерзлотоведению). Якутск: Кн. изд-во, 1973. 47 с.
  32. Тарабукина В.Г., Саввинов Д.Д. Влияние лесных пожаров на мерзлотные почвы. Новосибирск: Наука, 1990. 120 c.
  33. Тарабукина В.Г., Шумилов Ю.В. Пирогенная трансформация лесных почв в условиях криолитозоны // Продуктивность и устойчивость лесных почв. Матер. III междунар. конф. по лесному почвоведению. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2009. C. 112–116.
  34. Толковый словарь по почвоведению. Под ред. Роде А.А. М.: Наука, 1975. 290 с.
  35. Шепелев В.В. Надмерзлотные воды криолитозоны. Новосибирск: Гео, 2011. 167 с.
  36. Bezkorovaynaya I.N., Tarasov P.A., Gette I.G., Mogilnikova I.A. Influence of fire on soil temperatures of pine forests of the middle taiga, central Siberia, Russia //J. For. Res. 2021. V. 32. P. 1139–1145. https://doi.org/10.1007/s11676-020-01186-8
  37. Biskaborn B.K., Smith S.L., Noetzli J., Matthes H., Vieira G., Streletskiy D.A. et al. Permafrost is warming at a global scale // Nat. Commun. 2019. V. 10. P. 264. https://doi.org/10.1038/s41467-018-08240-4
  38. Desyatkin A., Fedorov P., Filippov N., Desyatkin R. Climate change and its influence on the active layer depth in Central Yakutia // Land. 2021. V. 10. P. 1–3. https://doi.org/10.3390/land10010003
  39. Desyatkin A., Okoneshnikova M., Fedorov P., Ivanova A., Filippov N., Desyatkin R. The impact of catastrophic forest fires of 2021 on the light soils in Central Yakutia // Land. 2024. V. 13. P. 1130. https://doi.org/10.3390/land13081130
  40. Desyatkin R., Okoneshnikova M., Ivanova A., Nikolaeva M., Filippov N., Desyatkin A. Dynamics of vegetation and soil cover of pyrogenically disturbed areas of the northern taiga under conditions of thermokarst development and climate warming // Land. 2022. V. 11. P. 1594. https://doi.org/10.3390/land11091594
  41. Etzelmüller B., Guglielmin M., Hauck C., Hilbich C., Hoelzle M., Isaksen K., Noetzli J., Oliva M., Ramos M. Twenty years of European mountain permafrost dynamic – the PACE legacy // Environ. Res. Lett. 2020. V. 15. P. 104070. https://doi.org/10.1088/1748-9326/abae9d
  42. Guo D., Sun J. Permafrost thaw and associated settlement hazard onset timing over the Qinghai-Tibet engineering corridor // Int. J. Disaster Risk Sci. 2015. V. 6. P. 347–358. https://doi.org/10.1007/s13753-015-0072-3
  43. IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources 2014, update 2015 International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports. No. 106. 2015. FAO, Rome.
  44. Jiang Y., Rocha A.V., O’Donnell J.A, Drysdale J., Rasstetter E.B., Shaver G.R., Zhuang Q. Contrasting soil thermal responses to fire in Alaskan tundra and boreal forest // J. Geophys. Res.: Earth Surf. 2015. V. 120. P. 363–378. https://doi.org/10.1002/2014JF003180
  45. Jin X.Y., Jin H.J., Iwahana G., Marchenko S.S., Luo D.L., Li X.Y., Liang S.H. Impacts of climate-induced permafrost degradation on vegetation: A review // Adv. Clim. Change Res. V. 12. P. 29-47. https://doi.org/10.1016/j.accre.2020.07.002
  46. Kaverin D., Malkova G., Zamolodchikov D., Shiklomanov N., Pastukhov A., Novakovskiy A. et al. Long-term active layer monitoring at CALM sites in the Russian European North // Polar Geogr. 2021. V. 44. P. 203–216. https://doi.org/10.1080/1088937X.2021.1981476
  47. Konstantinov P., Basharin N., Fedorov A., Iijima Y., Andreeva V., Semenov V., Vasiliev N. Impact of climate change on the ground thermal regime in the lower Lena region, Arctic Central Siberia // Land. 2023. V. 12. P. 19. https://doi.org/10.3390/land12010019
  48. Li G., Zhang M., Pei, W., Melnikov A., Khristoforov I., Li R., Yu F. Changes in permafrost extent and active layer thickness in the Northern Hemisphere from 1969 to 2018 // Sci. Total Environ. 2022. V. 804. P. 150182. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.150182
  49. Liljedahl A.K., Boike J., Daanen R.P., Fedorov A.N., Frost G.V., Grosse G. et al. Pan-Arctic ice- wedge degradation in warming permafrost and its influence on tundra hydrology // Nature Geosci. 2016. V. 9. P. 312–318. https://doi.org/10.1038/ngeo2674
  50. Strand S.M., Christiansen H.H., Johansson M., Åkerman J., Humlum O. Active layer thickening and controls on interannual 568 variability in the Nordic Arctic compared to the circum-Arctic // Permafr. Perigl. Process. 2021. V. 32. P. 47–58. https://doi.org/10.1002/ppp. 2088

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».