Исследование: глобальное потепление приводит к изменению речной сети в Арктике

Новое исследование, проведенное совместно Университетом Саймона Фрейзера и Университетом Британской Колумбии, показывает, что усиление глобального потепления в канадской Высокой Арктике привело к глубоким изменениям в структуре речной сети, вырезанной в ландшафте вечной мерзлоты всего за 60 лет.

Зафиксировав мощное взаимодействие между изменением климата, динамикой замерзания-оттаивания полигональных грунтов и доставкой поверхностных вод паводками, а также таянием снега и льда, специалисты разработали новый взгляд на физические механизмы, определяющие скорость и характер развития речных русел в этих хрупких ландшафтах.

Один из ключевых процессов, выявленных нами в ходе эволюции русловых сетей, заключается в том, что на их развитие влияет то, как вода протекает через поля полигонов шириной около 10 м, образующихся в результате замерзания и оттаивания почвы в арктических регионах, — говорит Шон Шартранд, доцент Школы наук об окружающей среде Университета Саймона Фрейзера и ведущий автор исследования, опубликованного сегодня в журнале Nature Communications.

На это влияние также влияют время, величина и продолжительность паводков, а также то, заморожены или частично заморожены подстилающие частицы осадочных пород.

Шартранд входит в состав международной исследовательской группы, которая прибыла на необитаемый остров Аксель Хейберг в начале одного из самых интенсивных летних потеплений за всю историю наблюдений. Их полевые исследования были сосредоточены на долине Мускокс, расположенной к востоку от ледниковой шапки Мюллера. Исследователи объединили аэрофотоснимки 1959 г. с полевыми наблюдениями и современными данными Light Detection and Ranging (LiDAR), полученными в 2019 г., чтобы понять, как менялся ландшафт острова Аксель-Хейберг на протяжении 60-летнего периода.

Взаимосвязанные физические процессы могут углублять русла рек и расширять речные сети, создавая большую площадь поверхности для теплообмена, что может увеличить локальные темпы таяния вечной мерзлоты, — говорит соавтор исследования Марк Джеллинек, профессор кафедры наук о Земле, океане и атмосфере Университета Британской Колумбии.

Эти каскадные эффекты могут усилить выделение парниковых газов в Арктике по мере оттаивания органического углерода почвы и отступления вечной мерзлоты.

Используя данные LiDAR, команда создала цифровую модель рельефа (DEM) 400-метрового участка долины. «Моделируя движение воды по ландшафту, мы обнаружили, что паводковые воды, проходящие через взаимосвязанные многоугольные желоба, повышают вероятность эрозии и развития русла, — говорит Чартранд.

Паводки из озера в долине, а также сезонное таяние снежного покрова и грунтового льда приводят к тому, что вода скапливается в долине, создавая условия для переноса крупных наносов и развития русловой сети по дну долины. Однако время наводнения во время пика оттепели может влиять на интенсивность эрозии.

Здесь играет роль потепление температуры воздуха, — поясняет он.

Мы прогнозируем, что эрозия и перенос наносов чувствительны к тому, происходят ли наводнения до или после периода повышенной температуры воздуха, поскольку это влияет на глубину оттаивания субстрата с частицами наносов, а значит, и на то, будут ли эти частицы переноситься паводковыми водами.

По словам исследователей, в дальнейшем предстоит применить полученные данные для создания прогнозных физических моделей, которые помогут понять, как будут развиваться речные сети Арктики в течение будущих десятилетий, характеризующихся как потеплением, так и усилением изменчивости климата. Они указывают на то, что расширение речных сетей приведет к увеличению количества наносов, питательных веществ и металлов в хрупких водосборных бассейнах и рыболовных хозяйствах, что может иметь серьезные последствия для прибрежной дикой природы, вод и населения.

12.09.2023


Подписаться в Telegram



Экология

Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике
Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике

Арктика, ледяная корона Земли, переживает клим...

EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении
EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении

Изменение климата может представлять большую о...

Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных
Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных

Прибрежные леса в Японии преимущественно ...

PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата
PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата

Центральные особенности эволюции человека могу...

Ртуть в тропиках — скрытая опасность
Ртуть в тропиках — скрытая опасность

Неоново-зеленые капюшоны, бирюзовые брюшки, на...

Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов
Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов

Бразильские исследователи протестировали фоток...

Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды
Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды

В ходе исследования, которое может улучшить пр...

Ученые выяснили, как получить менее липкий лед
Ученые выяснили, как получить менее липкий лед

Готовясь к зиме многие американцы столкну...

Механические устройства для очистки водоемов от пластика ненадежны
Механические устройства для очистки водоемов от пластика ненадежны

Международная группа ученых предостерегла от&n...

Science: Открытие белков-диригентов позволит вывести неприхотливые культуры
Science: Открытие белков-диригентов позволит вывести неприхотливые культуры

Исследователи обнаружили белок, который уплотн...

«Тунберг это не понравится, но счастливые свинки важнее климата»
«Тунберг это не понравится, но счастливые свинки важнее климата»

Производство свинины вызывает обеспокоенность ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Blood: Создана новая стратегия поиска и уничтожения стволовых клеток лейкемии
Blood: Создана новая стратегия поиска и уничтожения стволовых клеток лейкемии
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса