С 9 июля по 30 августа 2019 года на полуострове Ямал в районе научно-исследовательского стационара «Васькины Дачи» проводились комплексные исследования криогенных процессов на основе многолетнего мониторинга геокриологических условий

В исследованиях приняло участие более 20 ученых, аспирантов, магистрантов, студентов, представляющих Институт криосферы Земли ТюмНЦ СО РАН, Тюменский государственный университет, Тюменский индустриальный университет, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН, Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, а также Университет Констанца (Германия). Работы организованы совместно Институтом криосферы Земли ТюмНЦ СО РАН и Российским центром освоения Арктики. Руководство организацией работ осуществляли кандидат геолого-минералогических наук Артем Хомутов (ИКЗ ТюмНЦ СО РАН) и Станислав Тимошенко (Российский центр освоения Арктики). Научным экспертом выступила доктор геолого-минералогических наук, основатель стационара «Васькины Дачи» Марина Лейбман (ИКЗ ТюмНЦ СО РАН). Непосредственно в экспедиции техническое сопровождение и транспорт обеспечивали сотрудники Российского центра освоения Арктики Станислав Тимошенко, Александр Бронников и Николай Ахтырский.

Участники стартового этапа работ 9-24 июля 2019 г — Нина Нестерова, Михаил Данько (ТюмГУ), Анна Кузнецова (ИКЗ ТюмНЦ СО РАН), Станислав Тимошенко (РЦОА), Дарья Сорочинская (МГУ им. М.В. Ломоносова), Рустам Хайруллин, Елена Бабкина, Артем Хомутов (ИКЗ ТюмНЦ СО РАН) у балков стационара «Васькины Дачи»

Участники наиболее представительного этапа работ 15-24 августа 2019 г. – Яков Гунин (ИФА РАН), Марина Лейбман, Елена Бабкина, Яна Тихонравова, Артем Хомутов, Наталия Белова, (ИКЗ ТюмНЦ СО РАН), Артемий Френкель (МГУ им. М.В. Ломоносова), Юрий Дворников (ИКЗ ТюмНЦ СО РАН), Людмила Кривенок, Владимир Казанцев (ИФА РАН), Дмитрий Сухоруков (ТИУ), Николай Ахтырский (РЦОА) у балков стационара «Васькины Дачи»

Во время проведения работ сотрудниками ИКЗ ТюмНЦ СО РАН под руководством Елены Бабкиной при участии студентов ТюмГУ, ТИУ и МГУ им. М.В. Ломоносова проводился мониторинг глубины сезонного протаивания и температуры пород, в том числе для детальной оценки темпов протаивания внутри теплого периода.

Михаил Данько (ТюмГУ) измеряет глубину протаивания

Яна Тихонравова и Елена Бабкина (ИКЗ ТюмНЦ СО РАН) снимают показания с пучиномера

Рустамом Хайруллиным (ИКЗ ТюмНЦ СО РАН) и Ниной Нестеровой (ТюмГУ) проведен мониторинг темпов отступания бровок ключевых термоцирков, а также развития криогенных процессов на поверхности, подверженной техногенному воздействию (в зарастающем карьере грунта) как наземными методами, так и с использованием беспилотников.

Фото одного из термоцирков с беспилотника

Подготовительные работы при проведении мониторинга термоцирка с использованием беспилотника

Нина Нестерова (ТюмГУ) осуществляет мониторинг зарастания карьера грунта с помощью беспилотника

Для оценки темпов зарастания поверхностей подверженных криогенным процессам, в том числе обусловленных техногенезом, Анна Кузнецова (ИКЗ ТюмНЦ СО РАН) и Дарья Сорочинская (МГУ им. М.В. Ломоносова) провели детальные исследования растительного покрова свежих и зарастающих термоцирков и карьера грунта. Кроме того, ими был детально описан растительный покров в естественной природной среде тундры, в том числе на площадках мониторинга геокриологических условий.

Дарья Сорочинская (МГУ им. М.В. Ломоносова) и Анна Кузнецова проводят описание растительных сообществ внутри одного из термоцирков

Сотрудниками ИКЗ ТюмНЦ СО РАН под руководством к.г.н. Наталии Беловой и Яны Тихонравовой при участии студента МГУ им. М.В. Ломоносова Артемия Френкеля изучались разрезы термоцирков с подземными льдами, отбирались литологические пробы, растительные остатки и монолиты льда. В ходе лабораторных исследований планируется получить данные по гранулометрическому составу отложений, видовому составу и радиоуглеродному возрасту торфа и намытых растительных остатков, водную вытяжку отложений, изотопный состав и концентрацию метана в мёрзлой породе, структурно-текстурные характеристики подземных льдов и их гидрохимический состав. Проведённые исследования позволят получить сведения о времени, обстановках и механизмах накопления толщи, а также способах её промерзания.

Работа на разрезе одного из термоцирков

Вид зачищенного разреза одного из термоцирков

Монолит подземного льда

Наталия Белова и Яна Тихонравова (ИКЗ ТюмНЦ СО РАН) зачищают разрез в одном из термоцирков

Артем Хомутов и Анна Кузнецова (ИКЗ ТюмНЦ СО РАН) отбирают пробы торфа

Для изотопного анализа кислорода и водорода подземных льдов к.г.н. Юлией Чижовой (ИГЕМ РАН) проведены работы по отбору проб пластового и полигонально-жильного льда. Изотопный состав льда является уникальной меткой процессов льдообразования и позволяет установить источник воды, из которой образовался лед. Пластовые льды, вскрытые в обнажениях термоцирков, являются уникальным объектом для изотопно-геохимических исследований, поскольку при выраженном внутригрунтовом происхождении пластовой залежи, в нее зачастую проникают жильные льды, формируя сложную картину парагенеза. По результатам изотопных исследований льда будут установлены условия образования мощных залежей пластовых льдов, а в случае жильного льда — температурные условия зимнего периода времени образования льда.

Участники одного из этапов работ Евгений Бабкин (ИКЗ ТюмНЦ СО РАН), Юлия Чижова (ИГЕМ РАН) и Александр Бронников (РЦОА) возле балков стационара «Васькины Дачи»

Один из опробованных на изотопный состав льда участков разреза термоцирка

Евгений Бабкин (ИКЗ ТюмНЦ СО РАН) и Юлия Чижова (ИГЕМ РАН) на фоне одного из опробованных на изотопный состав льда термоцирков

Под руководством сотрудника ИКЗ ТюмНЦ СО РАН к.г.-м.н. Юрия Дворникова продолжен гидрохимический мониторинг озер территории стационара. Основной целью отбора проб воды было определение в озерной воде содержания растворенного железа в двух- и трехвалентной форме, а также влияния этих элементов на образование коллоидов с органическим веществом. Был проведен эксперимент по определению оптимального размера пор фильтров для отделения взвешенной и растворенной фракции органического вещества.

Евгений Бабкин и Юрий Дворников (ИКЗ ТюмНЦ СО РАН) при проведении гидрохимических исследований одного из озер

Юрий Дворников (ИКЗ ТюмНЦ СО РАН) осуществляет измерение pH воды в одном из озер

Для выявления различий в микробных сообществах среди термокарстовых озер и озер с устоявшейся котловиной были отобраны донные отложения сотрудниками ИНМИ им. С.Н. Виноградского РАН под руководством д.б.н. Александра Саввичева. Дополнительно были измерены концентрации растворенного метана по профилю в водной толще, что позволит в дальнейшем выявить продуктивность изучаемых микробных сообществ.

Юрий Дворников, Евгений Бабкин (ИКЗ ТюмНЦ СО РАН), Петер Зеебер (Университет Констанца, Германия), Александр Саввичев и Игорь Русанов (ИМНИ РАН) после успешно проведенных замеров и отбора проб на одном из изучаемых озер

Петер Зеебер, сотрудник Университета Констанца (Германия) произвел также отбор донных осадков семи озер (до 1 м керна) для последующего поиска в них следов жизнедеятельности северного оленя и реконструкции палеогеографических условий. Озера были выбраны с учетом известных расположений стоянок ненцев и выпаса оленей в окрестностях стационара.

Петер Зеебер (Университет Констанца, Германия) за подготовкой оборудования к работе

Петер Зеебер (Университет Констанца, Германия) с отобранными пробами донных отложений

Сотрудники ИФА им. А.М. Обухова РАН под руководством к.б.н. Владимира Казанцева провели серию измерений интенсивности выделения парникового газа – метана из озёр и болот в окрестностях стационара. Полученные результаты дадут исследователям более точное понимание того, сколько метана выходит в атмосферу из болот и озёр тундры и какие природные факторы (температура, солёность, кислотность воды и т.д.) оказывают влияние на процесс эмиссии метана в атмосферу.

Участники метанового этапа работ – Владимир Казанцев, Людмила Кривенок (ИФА РАН), Юрий Дворников, Евгений Бабкин (ИКЗ ТюмНЦ СО РАН), Петер Зеебер (Университет Констанца, Германия) возле балков стационара

Осуществление измерений интенсивности эмиссии метана из озера

Аспирант ИКЗ ТюмНЦ СО РАН Никита Факащук отбирал пробы с целью исследования региональных особенностей химического состава озёрной воды и атмосферных осадков, а также миграции химических веществ в почве по заданным высотным профилям.

Почвенный разрез, подготовленный для дальнейшего отбора проб по определению миграции химических веществ в почве

Полученные в результате проведения комплексной экспедиции данные в целом позволят значительно продвинутся в понимании как современной изменений, так и палеоусловий криолитозоны центральной части полуострова Ямал.

Станислав Тимошенко (РЦОА) осуществляет мониторинг состояния вездехода при выполнение маршрута

Руководитель экспедиции Артем Хомутов (ИКЗ ТюмНЦ СО РАН) на фоне одного из термоцирков

Быт стационара

Александр Бронников (РЦОА) осуществляет техническое обслуживание вездехода