Температурные режимы почв на южной границе зоны мерзлых болот в Западной Сибири

В течение 2019–2022 гг. на территории природного парк Нумто (Западная Сибирь), где описано одно из самых южных местонахождений мерзлых торфяников, проведены замеры температуры почв с использованием системы автоматического мониторинга. Измерения проводились в мерзлых торфяных олиготрофных деструктивных почвах; для сравнения проведены замеры температуры немерзлого иллювиальножелезистого подзола. Среднегодовая температура поверхности почвы была положительная на всех обследованных участках: +0.8 °С – на бугре пучения, +1.3 °С – на плоскобугристом торфянике и +4.5 °С – в подзоле. Низкая температура бугра пучения вызвана малой высотой снежного покрова, из-за чего зимой поверхность почвы охлаждается наиболее сильно. На плоскобугристом торфянике начиная с глубины 0.5 м торф весь год находится в мерзлом состоянии, в то время как на бугре пучения глубина сезонного протаивания составляет 2 м. Зимнее промерзание на бугре пучения не достигает кровли многолетнемерзлых пород, что является признаком их возможной деградации при дальнейшем потеплении климата. В соответствии с классификацией теплового режима почв, почва на бугре пучения относится к длительносезоннопромерзающему типу, в отличие от крупнобугристых торфяников в районе Надыма, относящихся к мерзлотному типу. По данным близлежащей метеостанции существует тренд роста температуры воздуха и количества осадков. Анализ температурного режима почв и наблюдения за протеканием экзогенных процессов показали, что деструктивные торфяные почвы крупнобугристых торфяников находятся в неустойчивом состоянии, мерзлота в них сохраняется благодаря малой мощности снежного покрова на вершинах, что способствует зимнему охлаждению. В случае роста высоты снежного покрова здесь вероятно таяние мерзлоты.  

1. Аветов Н.А., Кузнецов О.Л., Шишконакова Е.А. Опыт использования классификации и диагностики почв России в систематике торфяных почв биогеоценозов олиготрофных болот северотаежной подзоны Западной Сибири // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2019. № 4. С. 37–47.

2. Аветов Н.А., Кузнецов О.Л., Шишконакова Е.А. Почвы олиго-мезотрофных и мезотрофных болот бореального пояса Западной Сибири: возможности геоботанической диагностики в рамках типа торфяных мезотрофных почв // Почвоведение. 2021. № 5. С. 568–581.

3. Аветов Н.А., Шишконакова Е.А., Кинжаев Р.Р., Арзамазова А.В. Структура почвенного покрова заболоченной равнины северо-таежной подзоны Западной Сибири (бассейн р. Казым) // Почвоведение. 2022. № 2. С. 208–218.

4. Атлас Ханты–Мансийского автономного округа – Югры. Том II. Природа. Экология. Ханты-Мансийск. Москва: ООО НПФ “Талка – ТДВ”, 2004. 152 c.

5. Болота Западной Сибири, их строение и гидрологический режим // Под ред. К.Е. Иванова, С.М. Новикова. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 447 с.

6. Васильев А.А., Гравис А.Г., Губарьков А.А. и др. Деградация мерзлоты: результаты многолетнего геокриологического мониторинга в западном секторе Российской Арктики // Криосфера Земли. 2020. T. XXIV. № 2. C. 15–30.

7. Валеева Э.И., Московченко Д.В., Арефьев С.П. Природный комплекс парка “Нумто”. Новосибирск: Наука, 2008. 280 c.

8. Геокриология СССР. Западная Сибирь. М.: Недра, 1989. 457 с.

9. Гончарова О.Ю., Матышак Г.В., Бобрик А.А., Москаленко Н.Г., Пономарева О.Е. Температурные режимы северотаежных почв Западной Сибири в условиях островного распространения многолетнемерзлых пород // Почвоведение. 2015. № 12. C. 1462–1473.

10. Гончарова О.Ю., Матышак Г.В., Бобрик А.А., Петров Д.Г., Тархов М.О., Удовенко М.М. Вклад климатических факторов в формирование температурных режимов почв прерывистой криолитозоны северной тайги Западной Сибири // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2017. № 87. С 39–54. DOI: 10.19047/0136-1694-2017-87-39-54.

11. Губарьков А.А., Московченко Д.В., Гравис А.Г., Акчулпанов А.М., Мадеев М.А. Геокриологические условия природного парка “Нумто” // Современное состояние и перспектива развития сети особо охраняемых природных территорий в промышленно развитых регионах. Материалы II Всероссийской конференции, посвященной 25-летию природного парка “Нумто”. Екатеринбург, 2022а. С. 151–156.

12. Губарьков А.А., Московченко Д.В., Бабкин Е.М., Пожитков Р.Ю., Иваков Г.С. Эколого-геокриологический мониторинг природного парка “Нумто” // Современное состояние и перспектива развития сети особо охраняемых природных территорий в промышленно развитых регионах. Материалы II Всероссийской конференции, посвященной 25-летию природного парка “Нумто”. Екатеринбург, 2022б. С. 157–162.

13. Десяткин Р.В., Десяткин А.Р., Федоров П.П. Температурный режим мерзлотно-таежных почв центральной Якутии // Криосфера Земли. 2012. Т. XVI. № 2. С. 70–78.

14. Димо В.Н. Тепловой режим почв СССР: Автореф. дис. … докт. с.-х. наук. М., 1971. 31 с.

15. Добровольский Г.В., Урусевская И.С. География почв. М.: Издательство МГУ, 2004. 460 с.

16. Дроздов Д.С., Бердников Н.М., Гравис А.Г. и др. Особенности современного состояния криогенных ландшафтов Западной Сибири в зоне островного и прерывистого распространения мерзлоты // Современные исследования трансформации криосферы и вопросы геотехнической безопасности сооружений в Арктике. Сборник трудов конференции. Салехард, 2021. С. 121–124.

17. Дюкарев Е.А., Головацкая Е.А., Дучков А.Д. и др. Экспериментальное исследование температурного режима торфяной залежи Бакчарского болота (Западная Сибирь) // Геология и геофизика. 2009. Т. 50. № 6. С. 745–754.

18. 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. XVIII. № 3. С. 23–32.

19. Каверин Д.А., Пастухов А.В., Новаковский А.Б., Биази К., Марущак М., Елсаков В.В. Влияние ландшафтных и климатических факторов на глубину сезонного протаивания в почвах бугристых торфяников (на примере площадки CALM R52) // Криосфера Земли. 2019. Т. XXIII. № 2. С. 62–71.

20. Кирпотин С.Н., Березин А.Е., Семенова Н.М., Шадуйко О.М., Перегон А.М., Антошкина О.А., Покровский О.С., Йостен Х. Западная Сибирь как природный коллайдер: климаторегулирующая функция водно-болотных угодий // Западно-Сибирские торфяники и цикл углерода: прошлое и настоящее. Материалы Шестого Международного полевого симпозиума. Томск, 2021. С. 23–26.

21. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.

22. Коркин С.Е., Коркина Е.А. Анализ температурного мониторинга болотных ландшафтов Аганско-Пуровского междуречья и Вахско-Аганской подпровинции // Западно-Сибирские торфяники и цикл углерода: прошлое и настоящее. Материалы Шестого Международного полевого симпозиума. Томск, 2021. С. 27–29.

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

24. Лапшина Е.Д. Болота юго-востока Западной Сибири (ботаническое разнообразие, история развития и динамика накопления углерода в голоцене): Автореф. дис. … докт. биол. наук. Томск, 2004. 23 с.

25. Москаленко Н.Г. Изменение температуры пород и растительности под влиянием меняющегося климата и техногенеза в Надымском районе Западной Сибири // Криосфера Земли. 2009. Т. XIII. № 4. С. 18–23.

26. Москаленко Н.Г. Изменения криогенных ландшафтов северной тайги Западной Сибири в условиях меняющегося климата и техногенеза // Криосфера Земли. 2012. Т. XVI. № 2. С. 38–42.

27. Московченко Д.В. История развития и накопление химических элементов в верховых торфяниках парка Нумто // Современное состояние и перспектива развития сети особо охраняемых природных территорий в промышленно развитых регионах. Материалы II Всероссийской конференции, посвященной 25-летию природного парка “Нумто”. Екатеринбург, 2022. С. 83–86.

28. Толпышева Т.Ю., Шишконакова Е.А. Итоги и перспективы изучения лишайников природного парка “Нумто” // Современное состояние и перспектива развития сети особо охраняемых природных территорий в промышленно развитых регионах. Материалы II Всероссийской конференции, посвященной 25-летию природного парка “Нумто”. Екатеринбург, 2022. С. 116–124.

29. Шерстюков А.Б. Корреляция температуры почвогрунтов с температурой воздуха и высотой снежного покрова на территории России // Криосфера Земли. 2008. Т. XII. № 1. С. 79–87.

30. Шишконакова Е.А., Абрамова Л.И., Аветов Н.А., Толпышева Т.Ю., Шведчикова Н.К. Болота котловины хасырея Ай-Надымтыйлор (природный парк Нумто, Ханты-Мансийский Автономный Округ – Югра) // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологический. 2013. Т. 118. № 2. С. 48–56.

31. Шишконакова Е.А., Аветов Н.А., Березина Н.А., Толпышева Т.Ю., Шведчикова Н.К. Проявления регрессивных процессов на болотах южной части природного парка Нумто (Ханты-Мансийский автономный округ – Югра) // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологический. 2016. Т. 121. № 3. С. 39–50.

32. Шишконакова Е.А., Аветов Н.А., Толпышева Т.Ю., Тарлинская А.А. Растительная индикация термокарстовых образований бугристых болот в южной части парка Нумто (Западная Сибирь) // Социально-экологические технологии. 2019. Т. 9. № 1. С. 27–57.

33. Шполянская Н.А., Осадчая Г.Г., Малкова Г.В. Современное изменение климата и реакция криолитозоны (на примере Западной Сибири и Европейского Севера России) // Географическая среда и живые системы. 2022. № 1. C. 6–30.

34. Bauer I.E., Vitt D.H. Peatland dynamics in a complex landscape: development of a fen-bog complex in the sporadic discontinuous permafrost zone of northern Alberta, Canada // Boreas. 2011. Vol 40. No. 4. P. 714–726. DOI: 10.1111/j.1502-3885.2011.00210.x.

35. Borge A.F., Westermann S., Solheim I., Etzelmüller B. Strong degradation of palsas and peat plateaus in northern Norway during the last 60 years // The Cryosphere. 2017. Vol. 11. P. 1–16. DOI: 10.5194/tc-11-1-2017.

36. Chasmer L., Hopkinson C. Threshold loss of discontinuous permafrost and landscape evolution // Glob Chang Biol. 2017. Vol. 23. P. 2672–2686. DOI: 10.1111/gcb.13537.

37. Kirpotin S.N. Western Siberia in a changing climate // International Journal of Environmental Studies. 2014. Vol. 71. No. 5. P. 591–594. DOI: 10.1080/00207233.2014.945695.

38. Jones B.M., Baughman C.A., Romanovsky V.E., Parsekian A.D., Babcock E.L., Stephani E., Jones M.C., Grosse G., Berg E.E. Presence of rapidly degrading permafrost plateaus in south-central Alaska // The Cryosphere. 2016. Vol. 10. Iss. 6. P. 2673–2692. DOI: 10.5194/tc-10-2673-2016.

39. Lunardini V.J. Theory of N-factors and correlation of data // Proc. 3rd International Conf. on Permafrost, Edmonton, Alberta, National Research Council of Canada. Ottawa, 1978. No. 1. P. 40–46.

40. Moskovchenko D.V., Afonin A.S., Pozhitkov R.Yu. Development history and composition of peatland in the Numto natural park in Western Siberia, Russia // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2022. Vol. 1093. 012010. DOI: 10.1088/1755-1315/1093/1/012010.

41. Nelson F.E., Outcalt S.I. A computational method for prediction and regionalization of permafrost // Arctic Alp. Res. 1987. Vol. 19. No. 3. P. 279–288.

42. Soil Taxonomy. By Soil Survey Staff. 2nd ed. New York, U.S. Department of Agriculture, Nat. Resour. Conserv. Service. Agricult. Handbook, 1999. No. 436. 869 p.

43. Word Reference Base for Soil Resources. 106. Food and agriculture organisation of the United Nations. Rome, 2014. 89 p.