|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Ледовый и биогенный морфолитогенез береговой зоны приливных морей СубарктикиНИР
- Руководитель НИР: Репкина Т.Ю.
- Участники НИР: Ефимова Л.Е., Зарецкая Н.Е., Кокин О.В., Косевич Н.И., Новикова А.В., Романенко Ф.А., Удалов Л.Е., Шевченко Н.В., Шиловцева О.А.
- Подразделение: Кафедра геоморфологии и палеогеографии
- Срок исполнения: 1 января 2013 г. - 31 декабря 2015 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 13-05-00324а
- Номер ЦИТИС: 01201356726
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Глобальные и региональные изменения природной среды и общества
- ПН России: Рациональное природопользование
-
Рубрики ГРНТИ:
- 38.15.15 Современные осадки
- 38.15.17 Седиментогенез
- 38.47.03 Теория и методы исследований в геоморфологии
- 38.47.19 Геоморфология морского дна
-
Ключевые слова:
береговая зона, волнение, литодинамика, пляж, субарктический климат, осушка, подводный береговой склон, морфолитогенез, сезонная
изменчивость, морфодинамика, ледовый режим, ледовый перенос, приливы, биогенный перенос, гидродинамический режим
-
Описание:
Исследуются ледовый и биогенный морфолитогенез береговой зоны приливных морей Субарктики. Береговая зона рассматривается как открытая морфо- и литодинамическая система в зоне взаимодействия континента и океана. Тенденция развития системы обусловлена ее морфоструктурной позицией и климатическим трендом. Особенности функционирования системы, реализуемого во взаимодействии атмосферы, гидросферы (волнение, приливы, ледовый покров), литосферы и биосферы определяются режимом основных гидрометеорологических параметров, и обладают сезонной изменчивостью. Результатами и диагностическими признаками этого взаимодействия являются динамика рельефа, перераспределение осадочного материала и биоценотические изменения. Вклад ледового и биогенного факторов в морфолитогенез береговой зоны регистрируется на ключевых участках в режиме мониторинга.
-
Основные результаты:
В ходе реализации проекта (2013-15 гг.): 1. Проведены стационарные мониторинговые наблюдения на трех ключевых участках фиардово-шхерных берегов (южный берег Кандалакшского залива Белого моря) в основные гидрологические сезоны. Обоснован выбор площадок наблюдений, осуществлена их разметка, организована сеть неподвижных реперов, создана картографическая основа, разработана и апробирована методика исследований. Применены три блока методов, позволяющих охарактеризовать процессы ледового и биогенного морфолитогенеза во взаимосвязи с другими факторами, действующими в береговой зоне замерзающих приливных морей: 1) комплекс надводных и подводных наблюдений за ледовым морфолитогенезом береговой зоны, включая наблюдения за индивидуальными траекториями перемещения валунов и глыб; 2) комплекс наблюдений за биогенной трансформацией рельефа и осадков береговой зоны; 3) комплекс наблюдений за процессами трансформации рельефа и осадков в волно-приливном поле. Впервые в практике морфолитодинамических исследований применена фотоловушка (периодичность съемки от 3 минут до 12 часов). В результате впервые дана количественная оценка вклада ледового и биогенного факторов в морфолитогенез береговой зоны внутренних берегов заливов и проливов фиардово-шхерных побережий, получены данные о межгодовой, сезонной и синоптической изменчивости этих процессов в зависимости от гидродинамических условий. Установлены сроки гидрологических сезонов, выявлены сезонные особенности волновых и неволновых (приливных, ледовых, биогенных) морфолитодинамических процессов в эти периоды. На качественном уровне создана модель взаимодействия факторов, определяющих функционирование морфолитодинамических систем ключевых участков береговой зоны ледовитых приливных морей в разные гидрологические сезоны. Установлены особенности морфолитогенеза по поперечному профилю береговой зоны, определена величина трансформации рельефа в результате волнового воздействия (межгодовые, сезонные, штормовые деформации), воздействия припайных льдов и биогенных процессов. Выявлены морфологические и литологические признаки интенсивности ледового и биогенного морфолитогенеза. 2. Выполнены наблюдения за процессами ледового и биогенного морфолитогенеза на берегах морей Субарктики разных генетических типов. Наиболее полно изучены относительно доступные берега Белого моря. Полевые исследования проведены на участках Кандалакшского, Летнего, Лямицкого (зимние и летние наблюдения) и Зимнего (летние наблюдения) берегов. Проведена морфогенетическая типизация берегов. Изучены особенности ледового и биогенного морфолитогенеза на берегах наиболее распространенных генетических типов: фиардовых, шхерных, аккумулятивных пляжевых песчаных и валунно-галечных, аккумулятивных осушных, абразионно-оползневых, абразионных, выработанных в породах и отложениях различного состава. Выявлены основные особенности взаимодействия факторов, определяющих функционирование морфолитодинамических систем ключевых участков береговой зоны берегов разных генетических типов; на качественном и/или количественном уровне определен вклад ледового и биогенного морофолитогенеза. Выявлены закономерности распределения объемов наносов, мобилизуемых припайным льдом, по поперечному профилю берегов разных генетических типов. Установлено, что на берегах, испытывающих заметное волновое воздействие, максимальная мутность льда достигается за счет комплексного (бесконтактного и контактного) обогащения неподвижного припая (зона заплеска), как правило, не покидающего в ходе разрушения береговую зону. На аккумулятивных песчаных берегах существенное обогащение припая наносами происходит за счет ближнего эолового переноса. На закрытых от воздействия волн берегах шхерного типа максимальная мутность характерна для более динамичных льдов подвижного припая. 3. Проведены исследования долговременных изменений береговой зоны ключевых участков на основе полевых наблюдений, дешифрирования дистанционных материалов и определения абсолютного возраста отложений. На основе полевых исследований отчетного периода определены закономерности взаимодействия волновых и неволновых (приливы, постгляциальные дифференцированные движения, воздействие припайных льдов и биогенных процессов) морфолитогенеза современной береговой зоны и основные этапы развития берегов в голоцене на участках Карельского, Кандалакшского, Летнего, Лямицкого, Зимнего берегов Белого моря. На основе полевых исследований прежних лет проведена геоморфологическая типизация островов Кандалакшского залива Белого моря, реконструированы морфо- и литодинамические обстановки формирования Терского берега Белого моря (район р. Варзуга) и двух участков побережья Восточной Чукотки. Аналогичные исследования выполнены для района о. Сенгейский (Баренцево море) камеральными методами. Установлено, что литологические признаки активности ледового и биогенного морфолитогенеза отчетливо выражены в разрезах поднятых террас, тогда как морфологические признаки этих процессов затушеваны деятельностью волнения, ветра и, в ряде случаев, мерзлотных процессов. В результате реализации проекта получены новые фактические данные о ледовом и биогенном морфолитогенезе морей Субарктики, выявлены пространственные и временные закономерности развития береговой зоны в разных геоморфологических и гидродинамических условиях в синоптическом, сезонном, межгодовом и долговременном масштабах времени. Результаты реализации проекта изложены в 26 публикациях, из них – в 2-х публикациях, индексируемых в базе данных Scopus, 6-и публикациях, индексируемых в базе данных РИНЦ.
- Добавил в систему: Репкина Татьяна Юрьевна
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2013 г.-31 декабря 2013 г. | Ледовый и биогенный морфолитогенез береговой зоны приливных морей Субарктики |
| Результаты этапа: На южном берегу Кандалакшского залива организованы площадки мониторинговых наблюдений за морфо- и литодинамикой береговой зоны. Разработана и апробирована методика стационарных наблюдений за процессами ледового и биогенного морфолитогенеза верхней части береговой зоны в условиях приливных субарктических морей. В зимний, летний и осенний гидрологические сезоны собран фактический материал о: деформациях поверхности пляжа и осушки, гранулометрическом составе наносов, объемах и механизмах биогенного и ледового переноса наносов различной крупности, скоростях течений в верхней части береговой зоны.Охарактеризованы особенности рельефа и отложений верхней части береговой зоны внутренних берегов заливов и проливов фиардово-шхерных побережий. По поперечному профилю берега определены геоморфологические и гидродинамические границы зон с различным характером воздействия основных факторов морфолитогенеза. Выявлен комплекс факторов, определяющих функционирование морфолитодинамических систем фиардово-шхерных берегов южного Беломорья в разные гидрологические сезоны. Установлено, что такими факторами являются: волнение (лето, осень), приливно-отливные явления (все сезоны), припайные льды (зима, весна), биогенные факторы (все сезоны). Остальные факторы имеют второстепенное значение. На ключевых участках объемы ледового и биогенного переноса наносов сопоставимы с объемами их перемещения в волно-приливном поле.Начато изучение механизмов ледового и биогенного морфолитогенеза. Выявлены три основных механизма переноса льдом крупнообломочного материала, преобладающие направления его транспортировки, оценены объемы ледового транспорта крупных обломков. Выявлен ряд механизмов биогенного переноса и трансформации наносов водорослями и безвыборочными грунтоедами, получены первые данные об объемах и сезонной ритмике этих процессов.По результатам анализа разновременных дистанционных материалов установлено, что южный берег Кандалакшского залива в многолетнем плане можно отнести к относительно стабильным, незначительно выдвигающимся берегам. Генеральная тенденция к выдвижению берега обусловлена тектоническими факторами и гляциоизостатическим поднятием региона. Локальные изменения конфигурации берега связаны с реакцией морфолитодинамических систем береговой зоны на восходящие движения.Стационарные наблюдения дополнялись маршрутными исследованиями на берегах других генетических типов (зимний и летний сезоны). Это позволило расширить представления об особенностях ледового и биогенного морфолитогенеза побережий, развивающихся в различных геолого-геоморфологических, физико-географических и гидродинамических условиях. Установлено, что относительная роль ледового и биогенных факторов определяется не только интенсивностью гидродинамического воздействия на берега и свойствами ледового покрова, но и, в значительной мере, гранулометрическим составом отложений и рельефом береговой зоны. | ||
| 2 | 25 марта 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Ледовый и биогенный морфолитогенез береговой зоны приливных морей Субарктики |
| Результаты этапа: Итоги 2го этапа (2014 г.). Продолжены стационарные наблюдения на трех ключевых участках береговой зоны южной части Кандалакшского залива. Проведены инструментальные и визуальные наблюдения за ледовым разносом крупных обломков (зима, весна), биогенной трансформацией рельефа (лето, осень, зима), остаточными деформациями пляжа и мощностью активного слоя (лето, осень). Измерены скорости течений над осушкой и подводным береговым склоном в приливно-отливном цикле (лето, зима). Изучены разрезы отложений пляжа и приливной осушки. Полученные новые фактические данные о механизмах и объемах ледового и биогенного переноса осадочного материала и трансформации рельефа береговой зоны. Дана количественная оценка вклада неволновых факторов в морфолитогенез надводной части береговой зоны внутренних берегов заливов и проливов фиардово-шхерных побережий, получены данные о сезонной изменчивости этих процессов в зависимости от гидродинамических условий. Установлено, что в период осенних штормов ведущую роль в перемещение наносов и изменение морфологии береговой зоны играет волнение, в зимний (ледовый) период – ледовые факторы и переработка наносов безвыборочными грунтоедами. Весной (при разрушении ледового покрова) максимальные объемы наносов перемещают припайные льды. Летом роль волновых и неволновых факторов сопоставима. Установлены особенности ледового и биогенного морфолитогенеза по поперечному профилю береговой зоны. Максимальные объемы перемещения наносов и амплитуды деформации рельефа под действием ледового и биогенного факторов характерны для литорали (приливной осушки). Разработана и апробирована методика стационарных наблюдений за процессами ледового и биогенного морфолитогенеза подводного берегового склона. Сделаны предварительные выводы о закономерностях ледового разноса и направлениях биогенного транспорта наносов. Установлено, что разгрузка крупных обломков в пределах подводного берегового склона происходит достаточно равномерно, зон концентрации таких обломков не выявлено. За счет водорослевого переноса образуются два разнонаправленных (к берегу и вниз по подводному береговому склону) потока обломков крупностью от гравия до валунов. На Онежском и Летнем берегах Белого моря выполнены рекогносцировочные исследования особенностей ледовой и биогенной трансформации рельефа и отложений береговой зоны на берегах различных генетических типов (зимний и летний сезоны). Выявлена взаимосвязь между гидродинамической активностью и интенсивностью ледового разноса крупных обломков и биогенного переноса. Установлено, что содержание криозоля во льдах плавучего припая вблизи берегов всех обследованных типов (аккумулятивные с песчаным и валунно-галечным составом наносов, абразионные, осушные) близки к аналогичным для фиардово-шхерных берегов. Концентрация включений во льдах подвижного и неподвижного припая изменяется на несколько порядков и в большей мере зависит от генетического типа берега, состава наносов и других локальных условий. Продолжены исследования долговременных изменений береговой зоны ключевых участков по данным полевых наблюдений, дешифрирования дистанционных материалов и определений абсолютного возраста отложений. Изучена динамика морских порогов залива Бабье море (Кандалакшский залив Белого моря). Установлено, что с позднего голоцена до настоящего времени ведущая роль в замыкании порогов и отчленении акватории залива принадлежала постгляциальному поднятию территории, скорость которого колебалась в пределах 5–8 мм/год. Роль процессов прибрежной аккумуляции возрастала лишь на отдельных этапах замыкания порогов в связи с перераспределением потоков наносов при изменениях конфигурации берегов. Ядрами аккумуляции наносов часто служили валунные мысы, созданные в ходе ледового перемещения крупных обломков. Морфологические признаки ледового разноса крупных обломков наблюдаются не только на современных берегах проливов, но и на голоценовых террасах. | ||
| 3 | 19 марта 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Ледовый и биогенный морфолитогенез береговой зоны приливных морей Субарктики |
| Результаты этапа: 1. Продолжены стационарные мониторинговые наблюдения на трех ключевых участках фиардово-шхерных берегов морей Субарктики (южный берег Кандалакшского залива Белого моря). Исследования выполнены в основные гидрологические сезоны и включают три блока методов, позволяющих охарактеризовать процессы ледового и биогенного морфолитогенеза во взаимосвязи с другими факторами, действующими в береговой зоне замерзающих приливных морей: 1) Комплекс надводных и подводных наблюдений за ледовым морфолитогенезом береговой зоны, включая наблюдения за индивидуальными траекториями перемещения валунов и глыб; 2) Комплекс наблюдений за биогенной трансформацией рельефа и осадков береговой зоны; 3) Комплекс наблюдений за процессами трансформации рельефа и осадков в волно-приливном поле. В отчетный период впервые в практике морфолитодинамических исследований применена фотоловушка (периодичность съемки от 3 минут до 12 часов). В результате уточнена количественная оценка вклада ледового и биогенного факторов в морфолитогенез береговой зоны внутренних берегов заливов и проливов фиардово-шхерных побережий, получены данные о межгодовой, сезонной и синоптической изменчивости этих процессов в зависимости от гидродинамических условий. Установлено, что в период осенних штормов ведущую роль в перемещение наносов и изменение морфологии береговой зоны играет волнение, в зимний (ледовый) период – ледовые факторы и переработка наносов безвыборочными грунтоедами. Весной (при разрушении ледового покрова) максимальные объемы наносов перемещают припайные льды. Летом роль волновых и неволновых факторов сопоставима. Установлена продолжительность переходных гидрологических сезонов, гидрометеорологические условия становления и разрушения динамических зон припая, выявлены особенности ледового морфолитогенеза в эти периоды. Определены объемы наносов, мобилизуемых на приливных осушках донным льдом, всплывающим на фазе прилива. Зафиксированы моменты смещения припайными льдами валунов и глыб. Определены гидрометеорологические условия таких подвижек. Уточнены особенности ледового и биогенного морфолитогенеза по поперечному профилю береговой зоны, определена величина трансформации рельефа береговой зоны в результате волнового воздействия (межгодовые, сезонные, штормовые деформации), воздействия припайных льдов и биогенных процессов. Выявлены морфологические и литологические признаки интенсивности ледового и биогенного морфолитогенеза. 2. Продолжены наблюдения за процессами ледового и биогенного морфолитогенеза на берегах морей Субарктики разных генетических типов. В 2015 г. исследованы фиардовые, шхерные (северный берег Кандалакшского залива, зимние и летние наблюдения) и аккумулятивные пляжевые (Терский берег в районе устья р. Варзуга, зимние наблюдения) берега. Выявлены закономерности распределения объемов наносов, мобилизуемых припайным льдом, по поперечному профилю берега. Установлено, что на берегах, испытывающих заметное волновое воздействие, максимальная мутность льда достигается за счет комплексного (бесконтактного и контактного) обогащения неподвижного припая (зона заплеска), как правило, не покидающего во время разрушения береговую зону. На аккумулятивных песчаных берегах существенное обогащение припая наносами происходит за счет ближнего эолового переноса. На берегах шхерного типа максимальная мутность характерна для более динамичных льдов подвижного припая. 3. Продолжены исследования долговременных изменений береговой зоны ключевых участков на основе полевых наблюдений, дешифрирования дистанционных материалов и определения абсолютного возраста отложений. Проведены полевые исследования участков побережий Зимнего и Летнего берегов Белого моря, выполнена морфодинамическая типизация берегов, определены закономерности взаимодействия волновых и неволновых факторов морфолитогенеза современной береговой зоны, основные этапы развития берегов в голоцене. На основе полевых исследований прежних лет выполнена геоморфологическая типизация островов Кандалакшского залива Белого моря, реконструированы морфо- и литодинамические обстановки формирования Терского берега Белого моря (район р. Варзуга) и двух участков побережья Восточной Чукотки. Аналогичные исследования выполнены для района о. Сенгейский (Баренцево море) камеральными методами. Установлено, что литологические признаки активности ледового и биогенного морфолитогенеза отчетливо выражены в разрезах поднятых террас, тогда как морфологические признаки этих процессов затушеваны деятельностью волнения, ветра и, в ряде случаев, мерзлотных процессов. В результате реализации заключительного этапа проекта получены новые фактические данные о ледовом и биогенном морфолитогенезе морей Субарктики, выявлены и обобщены пространственные и временные закономерности развития береговой зоны в разных геоморфологических и гидродинамических условиях в синоптическом, сезонном, межгодовом и долговременном масштабах времени. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".