В контексте увеличения количества общественно значимых научно-практических задач, связанных с изучением последствий климатических изменений, вопросы динамики высокогорных ледников находятся среди приоритетных. Их решение невозможно без гляциологического и эколого-почвенно-географического обеспечения.
Комплексный междисциплинарный подход открывает перед учеными новые горизонты в исследовании вопросов взаимодействия почвенно-мелкоземного материала (эолового, моренного) с поверхностью ледника. Несмотря на весьма незначительный вклад массы этого материала в ледниковое тело, он оказывает существенное влияние на его таяние, а микробиологические процессы, происходящие в зонах скопления минеральных частиц, весьма значимы для оценок потоков углерода в системе «супрагляциальные экосистемы – атмосфера».
С целью изучения супрагляциальных органо-минеральных образований высокогорных областей (их разнообразия, возраста, потоков и запасов углерода в них, их микробиологических характеристик и биосферной роли, особенно при формировании инициального почвенного покрова после отступания ледников) в Приэльбрусье заканчивает свою работу совместная экспедиция специалистов в области почвоведения и гляциологии Института географии РАН в рамках проекта Российского научного фонда РНФ № 20-17-00212 «Ледники и почвообразование: супрагляциальные органо-минеральные системы, их разнообразие, география, цикл углерода и биосферная роль» (руководитель д.г.н. Горячкин С.В.).
«Актуальность наших работ имеет и некоторое научно-политическое значение, – говорит Эля Зазовская, руководитель экспедиции, заведующая лабораторией Радиоуглеродного датирования и электронной микроскопии Института географии РАН. – Пока российские исследования криоконитов и других супрагляциальных систем немногочисленны по сравнению с тем, что уже сделано в мире. Однако развиваемое в последнее время в нашей стране направление «экстремального почвоведения», начало которому было положено также в рамках проекта РНФ (№ 14-2700133), выполненного в отделе географии и эволюции почв ИГ РАН в 2014-2018 гг., может обеспечить осязаемый прорыв в этой сфере знаний, имеющий международное значение».
Теория экстремального педогенеза – почвообразования в экстремальных условиях – предусматривает развитие почв и почвоподобных тел в экстремальных условиях Земли и экзопланет как при недостатке ресурсов (вещества и энергии), так и при их избытке. Почвообразование в приледниковой зоне быстроотступающих горных ледников, а также процессы, которые происходят на них в особых образованиях – криоконитах, являются проявлением экстремального почвообразования в условиях недостатка ресурсов. В рамках полевых работ 2020 г. были изучены криокониты ледника Гарабаши, почвы и почвоподобные тела, формирующиеся на моренах разного возраста при отступлении ледника. Ледник Гарабаши был выбран неслучайно. Гляциологи Института географии РАН проводят на нем многолетние наблюдения, там собран огромный материал об особенностях массообмена и пространственных изменениях ледника.
На выбранных полигонах были проведены полные описания криоконитового материала, выявлены разные морфологические формы криоконитов, отобраны образцы для лабораторных физико-химических, геохимических, морфологических и микробиологических исследований, радиоуглеродного датирования. Проведена съемка поверхности ледника с беспилотного летательного аппарата для оценки плотности и массы вещества криоконитов на поверхности льда. С использованием метода закрытых стационарных прозрачных для фотосинтетически активной радиации (ФАР) (для оценки нетто-потока СО2) и непрозрачных (для оценки валового (экосистемного) дыхания) камер при различных комбинациях площади поверхности и удельной плотности криоконитов проведены исследования с целью определения вклада криоконитового материала в интегральные потоки углерода с поверхности ледника. Эти измерения проводились с помощью высокочувствительного (0.1 ppm) CO2/H2O анализатора LI-8100A. Аналогичные измерения проведены для почв и почвоподобных тел в перигляциальной зоне. Также были проведены «инкубационные эксперементы» в камеральных условиях по «дыханию» криоконитов при заданных температурах (00С, 50C, комнатной температуре). Проведены рекогносцировочные работы в районе озера и ледника Донгузорун, выявлены объекты для будущих исследований – почвоподобные тела, формирующиеся на «мертвом льде» – языке ледника, перекрытом мореными отложениями.
«С точки зрения гляциологии криокониты и поверхностное загрязнение ледников существенно влияет на их таяние за счет снижения альбедо, – говорит участник экспедиции, заведующий отделом гляциологии Института географии РАН Станислав Кутузов. – Работы на леднике по отбору образцов совмещались с измерением альбедо поверхности и измерением таяния по абляционным рейкам. В этом году вытаивают большие области фирна прошлых лет с сильно загрязненной поверхностью, что еще больше усиливает таяние ледников».
Уже через несколько дней отобранные образцы в специальной морозильной камере будут доставлены в Москву, где на базе ЦКП «Лаборатория радиоуглеродного датирования и электронной микроскопии» Института географии РАН, а также других академических Институтов будут проведены высокотехнологичные исследования.
Первые результаты ученые планируют получить уже в конце 2020 года.
Пресс-служба Института географии РАН
Фото: erectus / ru.123rf.com
