Уникальную по полноте базу данных по динамике берегов рек Северной Евразии разработали ученые географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с коллегами из научных организаций России, Польши и Китая. База NERM (The Northern Eurasian Riverbank Migration multi-tool dataset) содержит данные по более чем 620 тыс. речных участков и позволяет оценить устойчивость берегов и параметры боковой эрозии в условиях изменения климата. Результаты исследования опубликованы в журнале Earth System Science Data (Q1).
Река Обь. Автор фото: А. Завадский
Массив NERM представляет собой крупнейший в мировой практике открытый банк пространственно-временных данных о динамике речных берегов в Северной Евразии. Он включает 626 772 участка, охватывающие свыше 140 тыс. км речных русел Вислы, Волги, Урала, Сакмары, водосбор бассейна Оби, Оку, Надым, Енисей и его притоки, Лену, Индигирку, Яну, Мессояху, Колыму, Амур, Камчатку, а также малые водотоки Московского региона, бассейн Кудьмы, Селенги и Уссури.
База данных объединяет результаты полевых измерений, дешифрирования многолетних серий спутниковых снимков (Landsat, Sentinel, Keyhole) и высокодетальной аэрофотосъемки с применением беспилотных летательных аппаратов. Использование разнородных источников позволило получить согласованные во времени оценки устойчивости берегов и параметров боковой эрозии (т.е. размывов берегов). В частности, рассчитаны средние и максимальные скорости отступания береговой линии, площадь и объемы размыва, величины выноса наносов, а также установлены связи между интенсивностью переформирований русел и гидрологическими, мерзлотными, геологическими и геоморфологическими параметрами. Особое внимание уделено факторам, контролирующим боковую эрозию в различных природных зонах — от лесостепей Восточной Европы до арктических регионов с развитой толщей многолетнемерзлых пород.
Масштаб данных делает базу данных NERM принципиально новым инструментом для сравнительных межрегиональных исследований речной морфодинамики. «Сопоставление данных по десяткам речных бассейнов позволило выявить пространственные закономерности, ранее не доступные при изучении отдельных водотоков. Полученные результаты показывают, что в Северной Евразии ведущими контролирующими факторами динамики берегов являются расходы воды и распространение многолетнемерзлых пород. В районах с высокой долей криолитозоны наблюдается более активная перестройка береговых откосов за счет термоабразионных процессов, при которых происходят таяние и последующий размыв вечномерзлых пород, тогда как в умеренных широтах доминируют гидродинамические механизмы боковой эрозии», — отметил ведущий автор исследования, профессор географического факультета МГУ Сергей Чалов.
Участки рек, включенные в базу данных исследования. Прямоугольниками выделены дельтовые разветвления и участки малых рек. Источник: С.Р. Чалов, географический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова
Все материалы набора данных NERM опубликованы в открытом доступе и позволяют исследователям, органам государственного экологического и водного надзора, инженерным организациям и специалистам в области оценки природных рисков использовать информацию как для научных целей, так и для практических задач. Для удобства пользователей подготовлены два основных формата представления: интерактивная карта, позволяющая визуализировать динамику береговой линии по годам, и архив данных в репозитории Zenodo, включающий геопространственные слои, метаданные и подробное описание методологии.
Набор данных NERM формирует основу для разработки моделей прогнозирования будущих изменений конфигурации берегов, оценки вероятных зон риска для населенных пунктов, транспортной и производственной инфраструктуры, а также для анализа устойчивости речных систем в условиях современных климатических тенденций. Благодаря открытому доступу и масштабности охвата NERM уже рассматривается как ключевой инструмент для интеграции региональных исследований в единую паневразийскую систему мониторинга речной динамики.
Работа выполнена в рамках Мегагранта Правительства РФ «Потоки потенциально токсичных элементов и соединений в речных бассейнах: технологии изучения, количественная оценка и прогноз».
Информация и изображения предоставлены пресс-службой географического факультета МГУ
