Динамика озерных берегов в криолитозоне Западной Сибири на космических снимках

УДК 528.88 И.Д. Махатков

ДИНАМИКА ОЗЕРНЫХ БЕРЕГОВ В КРИОЛИТОЗОНЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ НА КОСМИЧЕСКИХ СНИМКАХ

Определена общая тенденция динамики болотных озер участка лесотундры и выявлено влияние на нее пожаров.

Ключевые слова: криолитозона, динамика озер, пожары.

~П зоне лесотундры Западной Сибири распространение

-Я-M многолетнемерзлотных пород (ММП) в основном связано с водораздельными плоскобугристыми торфяниками [1]. Плоскобугристые комплексы, как правило, вмещают озера, возникновение и исчезновение которых связывают с процессами термокарста и мерзлотного пучения, находящихся в равновесии [2]. В связи с общим потеплением климата это равновесие в разных зонах распространения ММП оказалось сдвинутым. В зоне сплошного распространения ММП, площадь озер увеличивается [2}. Для зоны прерывистого распространения ММП отмечается общая тенденция сокращения площади болотных озер, связанной с общим потеплением климата, приводящим к оттаиванию мерзлоты и улучшению дренажа [3], что согласуется с прямыми наблюдениями за температурным режимом ММП [4]. Отмечается и вероятное влияние этих процессов на аварийность нефтегазового комплекса [5].

Знакомство с разновременными космическими изображениями показало, что для зоны лесотундры, как и для таежной зоны характерны низовые пожары [6], проходящие не только суходольные лишайниковые редколесья, но и плоскобугристые болота.

В этой связи мы предприняли попытку оценить динамику болотных озер на водоразделе рек Пур и Таз, используя снимки данные дистанционного зондирования.

Для оценки динамики береговых линий болотных озер были использованы снимки Landsat TM (1987.07.08) и Landsat ETM (2001.09.15 и 2002.07.02). Общая площадь территории составила 29970 км2. Снимки анализировались средствами ENVI 4.5.

Предварительно, путем поэтапного сокращения участков классифицируемого изображения, выделялись зоны распространения

водораздельных болотных массивов. Полученные области распространения плоскобугристых болот позволили исключить из дальнейшего анализа озера речных долин и поверхность крупных рек. Далее выделялась водная поверхность в пределах массивов плоскобугристых болот, а динамика оценивалась как разница между изображениями 1978 и вместе 2001 и 2002 г. Из анализа исключались участки площадью меньше 0.01 км2, поскольку их выделение и разница их перекрытия может быть связана с погрешностями классификации. На снимках 2001 и 2002 г. в пределах контуров плоскобугристых болот выделялись участки, пройденные верховыми пожарами. Распространение пожаров на плоскобугристых болотах прерывисто, прогорают только бугры с лишайниковым покровом. Поэтому определение площади и границ пожаров здесь оценивалось по плотности горелых бугров, т.е. при большой плотности горелых участков, и небольшой не горелых, весь массив расценивался как пройденный пожаром. Такая оценка не позволила корректно оценить площадь низовых пожаров на болотах, но использовалась для оценки влияния пожаров на динамику озер.

Общая площадь водораздельных болотных комплексов на изучаемой территории составила более 10 тыс. км2 или 34.9%, т.е. около трети территории. При этом озера, площадью до 24 км2, в целом покрывают 15.5% болотных комплексов, а на некоторых массивах болот - около четверти территории. Различия в береговых линиях болотных озер за 14 лет показали, что процессы уменьшения и увеличения площади озер в целом отличаются незначительно. Уменьшение озер составило 2.5% от их площади, а расширение - 1.6%. Обращает на себя внимание, что выделенные участки расширения озер, средней площадью 0.02 км2, намного меньше участков обсохших озер, хасыреев, средней площадью 0.05 км2. Больше половины выделенных участков расширения озер площадью меньше 0.015 км2, а осушенные участки такой площади составляют только треть. Это заставляет предполагать, что часть участков расширения озер выделено ошибочно, т.е. в целом озера территории сокращаются, и это сокращение не компенсируется их расширением.

Полученные величины сокращения площади озер на исследованной территории существенно отличаются от результатов аналогичного анализа для сходной территории, расположенной западнее и южнее [7], на водоразделе Надыма и Пура. Здесь сокращение

площади озер с 1984 по 2001 составило 9%, что может быть связано с более активными термокарстовыми процессами.

Значительные различия в динамике озер выявились при сравнении не горелых массивов и хотя бы частично горелых массивов плоскобугристых болот. На не горелых массивах осушенные участки озер составили 1.3%, а на горелых - 4.1%. Кроме того, для горелых массивов характерны и наиболее крупные участки осушения - хасыреи, до 1.2 км2. Такие различия могут быть связаны с активизацией простаивания болот после верхового пожара, который уничтожает часть лишайникового покрова и верхней, сухой части торфяной залежи, выполняющей роль тепловой изоляции, и таким образом локально усиливает влияние общего потепления климата.

Пожары на плоскобугристых болотах, таким образом, скорее всего, активизируют общую тенденцию таяния мерзлоты и спуска болотных озер. Учитывая, что общие изменения площади озер на изученной территории незначительны, можно предполагать, что здесь именно пожары вносят основной вклад в активизацию термокарстовых явлений, которые в основном проявляются в уменьшении площади озер. Это влияние из-за медленного восстановления лишайникового покрова, в основном - кустистых кладоний, может продолжаться длительное время.

------------------------------------------ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Васильев С.В. Лесные и болотные ландшафты Западной Сибири. - Томск: Изд-во НТЛ, 2007. - 276 с.

2. Кирпотин С.Н., Полищук Ю.М., Брыскина Н.А. Динамика площадей термокарстовых озер в сплошной и прерывистой криолитозонах Западной Сибири в условиях глобального потепления. Вестник Томского Государственного университета - 2008, № 311, с. 185 - 189.

3. Днепровская В.П., Брыскина Н.А., Полищук Ю.М. Изучение изменения термокарста в зоне прерывистого распространения вечной мерзлоты Западной Сибири на основе космических снимков. Исследования земли из космоса, 2009, № 4, с. 88 - 96.

4. Васильев А.А., Дроздов Д.С., Москаленко Н.Г. Динамика температуры многолетнемерзлых пород Западной Сибири в связи с изменениями климата. Криосфера Земли, 2008, т. XII, № 2, с. 10-18

5. Брыскина Н.А., Полищук Ю.М. Анализ сезонных изменений площадей термокарстовых озер в зоне вечной мерзлоты Западной Сибири с использованием снимков ERS-2. Исследование Земли из космоса - 2009, № 3, с. 90-93.

6. Цветков, П.А. Пожароустойчивость северотаежных лиственничников Хвойные бореальной зоны. - 2006. - №1. - С. 125-132. ііін=і

Makhatkov I.D.

THE LAKE COASTS DYNAMICS IN WESTERN SIBERIA CRYOLITOZONE ON SATELLITE IMAGES

The common trend of swamp lakes dynamics in forest-tundra and influence on it of fires is investigated.

Key words: cryolitozone, lakes dynamics, fires.

— Коротко об авторе -----------------------------------------------

Махатков Игорь Дмитриевич - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, Е-таіі: makhatkov@mail.ru