Isotopic Parameters of the Mizhirgi River (Caucasus): Four-Component Hydrograph Separation
- Autores: Chizhova Y.N.1,2, Krekova A.D.3, Kutuzov S.S.2, Mikhalenko V.N.2, Lavrentiev I.I.2, Vorobiev M.A.2, Vinogradova M.V.2
-
Afiliações:
- Institute of Geography Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry, Russian Academy of Science
- Institute of Geography, Russian Academy of Science
- Higher School of Economics
- Edição: Volume 65, Nº 2 (2025)
- Páginas: 218-233
- Seção: Glaciers and ice sheets
- URL: https://journals.rcsi.science/2076-6734/article/view/324826
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2076673425020037
- EDN: https://elibrary.ru/fprmpo
- ID: 324826
Citar
Resumo
The processes of river flow formation in the glacier basin were studied using stable isotope geochemistry methods. During the ablation period, isotopic and hydrochemical characteristics of the components involved in the formation of river runoff were determined for the Mizhirgi River within the glacial basin, and isotopic dissection of the hydrograph was performed. The study was performed for a short observation period at a hydrological post in the middle of the ablation season from July 6th to July 16th of 2021. Samples of Mizhirgi River water at gouge in 750 m from the glacier tongue were collected as well as precipitation and glacial ice samples on the tongue. Samples of glacial ice were also collected near the Katyn-Tau summit at an altitude of 4750 m in the upper part of the Bezengi Wall, obtained by ice core drilling. The use of two isotopic and one hydrochemical tracer showed the promise of using these methods to study glacier melt patterns. The share of glacial ice melt ranged from 39 to 59%, the share of snow melt water near the feeding boundary varied from 8 to 27%, and an insignificant contribution was made by direct precipitation, which entered the river flow mainly by infiltration through the ground.
Palavras-chave
Sobre autores
Yu. Chizhova
Institute of Geography Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry, Russian Academy of Science; Institute of Geography, Russian Academy of Science
Email: eacentr@yandex.ru
Moscow, Russia; Moscow, Russia
A. Krekova
Higher School of Economics
Email: eacentr@yandex.ru
Moscow, Russia
S. Kutuzov
Institute of Geography, Russian Academy of Science
Email: eacentr@yandex.ru
Moscow, Russia
V. Mikhalenko
Institute of Geography, Russian Academy of Science
Email: eacentr@yandex.ru
Moscow, Russia
I. Lavrentiev
Institute of Geography, Russian Academy of Science
Email: eacentr@yandex.ru
Moscow, Russia
M. Vorobiev
Institute of Geography, Russian Academy of Science
Email: eacentr@yandex.ru
Moscow, Russia
M. Vinogradova
Institute of Geography, Russian Academy of Science
Autor responsável pela correspondência
Email: eacentr@yandex.ru
Moscow, Russia
Bibliografia
- Банцев Д.B., Ганюшкин Д.А., Чистяков К.В., Екайкин А.А., Токарев И.В., Волков И.В. Особенности формирования ледникового стока на северном макросклоне массива Табын-Богдо-Ола по изотопным данным // Лёд и Снег. 2018. Т. 58. № 3. С. 333–342. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2018-3-333-342
- Батчаев И.И., Анаев М.Т. Исследования селевых потоков в Безенгийском ущелье (Центральный Кавказ, Кабардино-Балкарская Республика): динамика, последствия // Природообустройство. 2021. № 1. С. 107–110. https://doi.org/10.26897/1997-6011-2021-1-107-111
- Васильчук Ю.К., Рец Е.П., Чижова Ю.Н., Токарев И.В., Фролова Н.Л., Буданцева Н.А., Киреева М.Б., Лошакова Н.А. Расчленение гидрографа реки Джанкуат, Центральный Кавказ, с помощью изотопных методов // Водные ресурсы. 2016. Т. 43. № 6. С. 579–594. https://doi.org/10.7868/S0321059616060080
- Воробьёв М.А., Кутузов С.С., Виноградова М.М., Хайрединова А.Г., Чижова Ю.Н., Михаленко В.Н. Исследование структуры и химического состава неглубокого ледяного керна вулкана Ушковский // Лёд и Снег. 2024. Т. 64. № 4. В печати.
- Газаев Х.М., Жинжакова Л.З., Атабиева Ф.А., Газаев М.М., Иттиев А.Б. Содержание микроэлементов в ледниковых водах рек высокогорной зоны Кабардино-Балкарской Республики // Изв. Кабардино-Балкарского гос. аграрного университета им. В.М. Кокова. 2015. № 1. С. 105–108.
- Керимов А.М., Керимов А.А., Хутуев А.М. Динамика языковых частей долинных ледников Безенги и Мижирги с конца XX века // Изв. Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2014. Вып. 4. С. 29–34.
- Керимов А.М., Курашева О.А. Тяжёлые металлы в ледниках и речных водах бассейна реки Черек Безенгийский при интенсивной деградации оледенения // Наука. Инновации. Технологии. 2022. № 3. С. 97–118. https://doi.org/10.37493/2308-4758.2022.3.5
- Кучменова И.И. Гидролого-гидрохимические исследования высокогорных рек Чегем, Черек Балкарский и Черек Безенгийский // Современные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии Северного Кавказа. М.: Ин-т истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН, 2021. С. 393–397.
- Панов В.Д. Каталог ледников СССР. Т. 8. Вып. 20. Ч. 6–7. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 95 с.
- Хромова Т.Е., Носенко Г.А., Глазовский А.Ф., Муравьев А.Я. Никитин С.А., Лаврентьев И.И. Новый Каталог ледников России по спутниковым данным (2016–2019 гг.) // Лёд и Снег. 2021. Т. 61. № 3. С. 341–358. https://doi.org/10.31857/S2076673421030093
- Чижова Ю.Н., Михаленко В.Н., Кутузов С.С., Лаврентьев И.И., Липенков В.Я., Козачек А.В. Причины неопределённости в палеоклиматических реконструкциях по изотопному составу кислорода ледникового льда Эльбруса (Западное плато) // Лёд и Снег. 2023а. Т. 63. № 4. С. 473–488. https://doi.org/10.31857/S2076673423040051
- Чижова Ю.Н., Михаленко В.Н., Кутузов С.С., Шукуров К.А., Козачек А.В. Изотопные характеристики атмосферных осадков в Приэльбрусье // Лёд и Снег. 2023б. Т. 63. № 1. С. 33–47. https://doi.org/10.31857/S2076673423010052
- Шарапова Е.О., Ефимова Л.Е., Ломов В.А., Льюмменс Л. Гидролого-гидрохимические исследования водных объектов Кабардино-Балкарского высокогорного заповедника // Третьи Виноградовские чтения. Грани гидрологии. СПб., 2018. С. 483–487.
- Behrens H., Moser H., Oerter H., Rauert W., Stichler W., Ambach W. Models for the runoff from a glaciated catchment area using measurements of environmental isotope contents // Isotope Hydrology. 1978. V. 11. P. 829–846.
- Dansgaard W. Stable isotopes in precipitation // Tellus. 1964. V. 16. № 4. P. 436–468.
- Hubert P., Marin E., Meybeck M., Olive P., Siwertz E. Aspects Hydrologique, Geochimique et Sedimentologique de la Crue Exceptionnelle de la Dranse du Chablais du Septembre 22, 1968 // Archives des Sciences. 1969. V. 22. № 1. P. 581–604.
- Klaus J., McDonnell J. Hydrograph Separation Using Stable Isotopes: Review and Evaluation // Journ. of Hydrology. 2013. V. 505. P. 47–64. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.09.006
- Maupetit F., Wagenbach D., Weddeling P., Delmas R. Seasonal fluxes of major ions to a high altitude cold alpine glacier // Atmospheric Environment. 1995. V. 29. P. 1–9. https://doi.org/10.1016/1352-2310(94)00222-7
- Mikhalenko V., Kutuzov S., Toropov P., Legrand M., Sokratov S., Chernyakov G., Lavrentiev I., Preunkert S., Kozachek A., Vorobyev M., Khairedinova A., Lipenkov V. Accumulation rates over the past 260 years archived in Elbrus ice core, Caucasus // Climate of the Past. 2024. V. 20. № 1. P. 237–255. https://doi.org/10.5194/cp-20-237-2024
- Rai S.P., Singh D., Noble J., Rawat Y., Kumar B., Arora M. Identifying contribution of snowmelt and glacier melt to the Bhagirathi River (Upper Ganga) near snout of the Gangotri Glacier using environmental isotopes // Catena. 2019. V. 173. P. 339–351. https://doi.org/10.1016/j.catena.2018.10.031
- Rets E., Khomiakova V., Kornilova E., Ekaykin A., Kozachek A., Mikhalenko V. How and when glacial runoff is important: Tracing dynamics of meltwater and rainfall contribution to river runoff from headwaters to lowland in the Caucasus Mountains // Science of The Total Environment. 2024. V. 927. 172201. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.172201
- Reutova N.V., Reutova T.V., Dreeva F.R., Khutuev A.M., Kerimov A.A. Features of Aluminum Concentrations in Rivers of the Mountain Zone of the Central Caucasus // Russian Journal of General Chemistry. 2018. V. 88. № 13. P. 2884–2892. https://doi.org/10.1134/S1070363218130091
- Shaifullah, Sen I.S. A four-component mixing model reveals snowpack melting as early as March during the 2019 hydrological year in the Upper Ganga Basin // Journ.of Hydrology. 2024. V. 628. 130437. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2023.130473
- Sklash M.G., Farvolden R.N. The role of groundwater in storm runoff // Journ. of Hydrology. 1979. V. 43. P. 45–65. https://doi.org/10.1016/0022-1694(79)90164-1
Arquivos suplementares
