Исследование деградации термокарстовых озер в дельте реки Мессо-Яха

XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Личный портфель

Исследование деградации термокарстовых озер в дельте реки Мессо-Яха

Докин Г.Е. 1
1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Тазовская средняя общеобразовательная школа, 11 класс
Кунин С.А. 1
1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Тазовская средняя общеобразовательная школа, 11 класс
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение.

 

Фото 1. Дельта реки Мессо-Яха.

Дельта реки Мессо-Яха расположена в южной части Гыданского полуострова на Тазовской губе рядом с устьями рек Пур и Таз. Территория дельты реки Мессо-Яха обширная. Если провести некоторую среднюю осевую линию, то протяженность ее по этой линии составит 102 км. По берегу Тазовской губы протяженность дельты превышает 150 км.

Вся дельта река Мессо-Яха является весьма труднодоступной территорией. В засушливое лето многочисленные рукова, ерикии старицы реки мелеют, становятся не проходимыми для маломерных судов.

На этой территории расположено большое количество термокарстовых озер, которые ученые называют «нижними», так как они расположены в низине дельты на высоте нескольких метров от уровня мирового океана. Во время весеннего половодья практически все из этих термокарстовых озер полностью затопляются водой.

Многочисленные термокарстовые озера в пойме реки Мессо-Яха являются естественными угодьями для размножения рыбы, птицы, животных и насекомых.

Несколько выше, у самого начала дельты реки Мессо-Яха, расположен государственный природный заказник Мессо-Яхинский.

Под особой охраной служащих заказника находятся рыбы – нельма, чир, пыжьян; птицы, в основном водоплавающие; а также млекопитающие – дикий северный олень, лось, бурый медведь, ондатра.

Заказник находится в подзоне типичной тундры и лесотундры, что определило и основное «население» охраняемой зоны. Наиболее распространены здесь хищники, представленные 7 видами – волк, росомаха, лиса, песец, горностай и другие. На втором месте по разнообразию находятся грызуны – они представлены 5 видами 2.

Наступившее всеобщее потепление климата привело к массовому таянию многолетней мерзлоты и к активной деградации (обмелению и полному сходу) термокарстовых озер.

Исследования по влиянию изменения климата на термокарстовые озера, реки и карьерные водоемы проводятся в нашем школьном научно-исследовательском центре «Перспектива» с 2012 года. За это время накоплен приличный объем научного материала по Тазовской губе (урочище Салякаптан), устьевому участку реки Таз, термокарстовым озерам примыкающим к автодороге Тазовский - Газ-Сале. Достаточно объемно исследован каскад термокарстовых озер в близи села Газ-Сале 1. Подробно исследован устьевой участок реки Таз 7.

Все эти наработки позволяют нам, используя спутниковые карты пошлых лет 4 и программу SASPlanet, подробно изучить состояние термокарстовых озер, расположенных в обширной дельте реки Мессо-Яха, и определить возможные причины их активной деградации.

Цель и задачи исследовательской работы.

Основная цель исследовательской работы – изучить состояние возможные причины деградации термокарстовых озер в дельте реки Мессо-Яха.

Задачи исследовательской работы:

1.Используя спутниковые карты SAS-Planet, Google, и Yandex, изучить состояние термокарстовых озер в дельте реки Мессо-Яха и определить стадии их деградации.

2. Провести ретроспективный анализ термокарстовых озер в дельте реки Мессо-Яха с целью определения зависимости их состояния от природно-климатических изменений.

3. Сделать выводы по исследовательской работе.

Методы исследования и анализа.

Поскольку объект исследования весьма обширный и объемный, практически труднодоступный, то нами было принято решение, провести исследования состояния термокарстовых водоемов по последним 2022 года спутниковом картам программы SAS-Planet и по аналогии с исследованными термокарстовыми озерами расположенными в окрестностях поселка Тазовский, села Газ-Сале и урочища Салякатан (берег Тазовской губы) провести сравнительный визуальный анализ и определить стадии деградации термокарстовых водоемов в дельте реки Мессо-Яха.

Используя архивные спутниковые карты прошлых лет 4 провести ретроспективный анализ термокарстовых озер в дельте реки Мессо-Яха с целью определения зависимости их состояния от природно-климатических изменений.

Исследование состояние термокарстовых озер

в дельте реки Мессо-Яха.

Снимки из космоса 2022 год по спутниковым картам SAS-Planetи Googleпоказывают, что термокарстовые озера, окрашенные в различные цвета, находятся на различных стадиях своей деградации. Попробуем разобраться в этой сложной ситуации, связанной с серьезными природно-климатическими изменениями в купе со сложившимися геологическими и геоклиологическими факторами.

По опыту предыдущих исследований нам известно, что при внимательном рассмотрении и достаточном увеличении любого термокарстового водоема, по цвету окраски воды, окраске заберегов, цвету дона опустевшего озера можно говорить о его состоянии в определенный период времени. Надо понимать, что состояние термокарстовых водоемов постоянно изменяется и зависит от состояния криолитозоны местности, геологии залегания грунтов, рельефа местности и природно-климатических воздействий в рассматриваемый период времени.

Фото 2. Карта юго-восточной части дельты реки Мессо-Яха.

Попробуем разобраться с состоянием термокарстовых озер по цвету их окраски.

Относительно устойчивое состояние озер обусловлено темным окрасом воды, отсутствием песчаных заберегов и, просматриваемых отмелей.

Фото 3. Стабильное состояние озера.

У озер с начальной степенью деградации просматриваются песчаные отмели и забереги. Цвет воды становится бурым.

Фото 4. Начальная стадия деградации.

С редняя степень деградации характеризуется обмелением водоема. В воде большими скоплениями разрастаются растения. Цвет воды становится светло-бурым, в ней проглядываются обширные отмели и заросли донных трав.

Фото 5. Средняя фаза деградации.

В полностью деградированных озерах отсутствует вода. На их поверхностях активно разрастаются мхи, травы и кустарники.

Фото 6. Деградированное озеро.

В низменных участках дельты реки Мессо-Яха можно наблюдать большое количество термокарстовых озер, окрашенных в светло-зеленый цвет. Это тоже деградированные озера, на дне которых образовались заливные луга с полями травы осоки.

Деградированные заливные термокарстовые озера расположены ближе к Тазовской губе. На их площадях надолго застаивается вода во время половодья. Светло-зеленый цвет этих озер обусловлен большим количеством травы (осоки).

Фото 7. Деградированные заливные озера.

Таким образом, анализ состояния термокарстовых озер в дельте реки Мессо-Яха на 2022 год позволил определить следующие стадии их деградации:

  1. Озера с относительно устойчивым состоянием.

  2. Озера с начальной степенью деградации.

  3. Озера со средней степенью деградации.

  4. Полностью деградированные озера.

  5. Деградированные заливные озера.

Ретроспективный анализ состояния термокарстовых озер

в дельте реки Мессо-Яха.

Для проведения ретроспективного анализа нам пришлось взять участок в самом начале дельты реки Мессо-Яха, где расположены термокарстовые озера с различными стадиями деградации.

Ретроспективный анализ спутниковых изображений показал, что состояние термокарстовых озер меняется от поведения криолитозоны местности, геологии залегания грунтов, рельефа местности и природно-климатических воздействий в рассматриваемый период времени.

При разборе ежегодных космических снимков, особое внимание привлекли термокарстовые озера, которые периодически наполняются водой и постепенно стекают. Таким примером оказались два озера, поведение к оторых следует рассмотреть подробнее. Эти озера в верхнем правом углу.

По этим скринам видно, что три верхних в правом углу озера были наполнены водой в1994 и 1995 годах и практически «исчезли» в 1998 году.

В 1999 году хорошо заполнилось самое верхнее озеро. В 2000 и 2001 годах происходит постепенная деградация всех трех озер. В 2002 году от исследуемых озер остаются отдельные «мокрые» пятна. На их поверхностях светло-зеленого цвета начинает произрастать трава осока.

Становиться интересно, почему так динамично меняется состояние этих озер? В чем причина таких регенераций? Но давайте проследим за ними вплоть до 2022 года.

Следующее преобразование исследуемых термокарстовых озер произошло в 2005-2006 годах, с постепенным затуханием в последующие годы. Это уже третье перерождение термокарстовых озер.

Следующий цикл регенерации проследовал с 2011 по 2016 годы. Но на этом метаморфозы в сложной геоморфологической жизни термокарстовых озер в дельте реки Мессо-Яха не окончились. Не смотря на значительное потепление климата, активное таяние многолетней мерзлоты наши подопечные озера прошли еще один цикл своего перерождения.

2022

Последний всплеск регенерации последовал в 2018 году и продолжается затухать в наши дни. Попробуем посмотреть, каким образом влияют зимние температуры на процесс регенерации озер.

График 1. Средние зимние температуры.

И так, в 1995 году регенерация прошла потому, что зима 1994-1995 годов по графику средних зимних (декабрь, январь, февраль) температур, была холодной -37С. Последующие циклы регенерации проследовали в 1999 г., в 2005 г., в 2011 г. и 2018 году. Отсюда следует, что все исследованные моменты восстановления саморегенерирующих термокарстовых озер полностью корелируют со средними зимними температурами. Остается непонятным, каким образом, эти озера полностью не деградировали в 2021-2022 года, когда средние зимние температуры возросли до -10 С…-15 С, а верхний слой многолетней мерзлоты на берегу Тазовской губы в районе урочища Салякаптан оттаял более чем на 2 метра. Не все так просто в нашей сложной геоклиологической и геомофологической обстановке за Полярным кругом.

Работа над исследованием термокарстовых озер будет продолжена. Очень важно проследить каким образом на поведение термокарстовых водоемов влияют осадки, летние и среднегодовые температуры окружающей среды, таяние многолетней мерзлоты и геология грунта объекта?

Выводы по проведенной исследовательской работе.

1. Анализ состояния термокарстовых озер в дельте реки Мессо-Яха на 2022 год позволил определить следующие стадии их деградации:

- озера с относительно устойчивым состоянием;

- озера с начальной степенью деградации;

- озера со средней степенью деградации;

- полностью деградированные озера.

- деградированные заливные озера.

2. Ретроспективный анализ состояния озер позволил определить особый тип термокарстовых водоемов способных к восстановлению (саморегенерации). Как выяснилось их способность к регенерации полностью корелирует с максимально холодными зимними (декабрь, январь, февраль) температурами.

3. Поведение всех типов озер в сложившихся природно-климатических обстоятельствах не совсем понятно, необходимо исследовать зависимость их состояния от влияния осадков, летних и среднегодовых температур, таяния многолетней мерзлоты и геологической структуры грунтов.

Литература и источники.

  1. Кусаева Анна «Влияние разработки песчаных грунтов на состояние деградирующих термокарстовых озер». Межрегиональный школьный исследовательский конкурс «На одной широте», ФГБОУ ВО РГГМУ г. Санкт-Петербурга и СВФУ им. Аммосова, г. Якутск, 2021 г.www.duvus.rshu.ru

  2. «Мессо-Яхинский» заказник. https://nashural.ru/mesta/yamalo-nenetskij-ao/messo-yahinskiy-zakaznik/?ysclid=l8od863jg974313786

  3. Перехватова Софья, Трухачева Елизавета «Влияние климатических изменений на тундровую экосистему юга Тазовского района ЯНАО», Межрегиональный школьный исследовательский конкурс «На одной широте», ФГБОУ ВО РГГМУ г. Санкт-Петербурга и СВФУ им. Аммосова, г. Якутск, 2021 г.www.duvus.rshu.ru

  4. Спутниковые карты в хронологической последовательности https://3planeta.com/info-google-maps/timelapse_r.html

5.Раджабова Марьям «Термокарстовое понижение русла реки Таз », Балтийский научно-инженерный конкурс, 2019 г. https://baltkonkurs.ru/features/po-godam/2019-2/

6.1Ткачев Б.П., 2Кунин С.А. «Риски геоморфологических процессов на Севере (Арктике) 1Югорский государственный университет, Ханты-Мансийск, e-mail: btkachev@mail.ru; 2Тазовская средняя общеобразовательная школа, п. Тазовский, e-mail: kunin_taz@mail.ru, Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований №3 2020 год.https://applied-research.ru/ru/issue/index

7.Щербатюк Софья, Менглибаев Магомет Анализ природно-климатических изменений на территории Пур-Тазовского водораздела» Балтийский научно-инженерный конкурс, 2022 г. https://baltkonkurs.ru/features/po-godam/2022-2/

Просмотров работы: 14