Интегральная оценка баланса наносов речной системы р. Лена

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 21-17-00181

НазваниеИнтегральная оценка баланса наносов речной системы р. Лена

Руководитель Чалов Сергей Романович, Доктор географических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова» , г Москва

Конкурс №55 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-708 - Гидрология и водные ресурсы

Ключевые слова баланс наносов, Арктика, Лена, русловая эрозия, горнодобывающая деятельность, водохранилища, дельта

Код ГРНТИ39.00.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Водосборные поверхности и гидрографическая сеть, от склоновых водотоков до крупнейших рек континентов - транзитная зона материковой части глобального круговорота воды, а также основное звено нисходящего литодинамического потока. Бассейны крупнейших рек и составляющие их водосборы временных и постоянных водотоков образуют каскадные ландшафтно-геохимические системы (КЛГС). Климатические изменения и увеличивающееся антропогенное воздействие приводят к трансформации всего комплекса потоков вещества. Происходит изменение баланса наносов, направленности и интенсивности массообмена между водными потоками и подстилающими отложениями. Потепление климата, таяние наземной и субаквальной мерзлоты в бассейнах рек криолитозоны приводят к мобилизации захороненного ранее наземного органического вещества, увеличению его выноса в море и включению в современный биогеохимический цикл углерода в форме углекислого газа и метана. Закономерности трансформации вещественных потоков в системах речных бассейнов изучены недостаточно, что определяет научную новизну результатов проекта. В первую очередь это касается стока наносов, ответственного за перенос значительной части веществ природного и техногенного происхождения, включая тяжелые металлы и органический углерод. Вклад русловых источников в формирование стока наносов, особенно в пределах крупных речных бассейнов, до настоящего времени систематически не исследовался. Для таких систем существует дефицит сведений об изменчивости состава русловых литогеохимических потоков в границах речных бассейнов, нет четких представлений о факторах их территориальной дифференциации: влиянии литогенной основы, площади водосбора, миграционных процессов и других. Проект направлен на исследование каскадной структуры потока наносов и химических веществ, а также закономерностей их формирования под влиянием ландшафтных условий, русловых процессов и техногенных нагрузок для одного из крупнейших водосборов Арктики – бассейна р. Лена. В рамках проекта будет разработана методология оценки территориальной дифференциации вещественных потоков в КЛГС, изучены закономерности формирования и структура потоков воды и наносов и их трансформация в бассейне р. Лены под влиянием природных (эрозия на водосборе, русловая эрозия, в том числе особенности термоэрозионного разрушения речных берегов) и техногенных (задержка наносов в водохранилищах, ускоренная эрозия и поступление наносов в районах горнодобывающей деятельности) факторов. В основу выполнения проекта положено совмещение: материалов экспедиционных исследований на ключевых участок речной сети и дельты р. Лены (МГУ, КГУ, ААНИИ, ИМЗ СО РАН) региональной модели формирования речного стока ECOMAG (ИВП РАН); моделей эрозионного потенциала и стока наносов на базе RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equations), реализованные в среде ArcGIS; моделирующего комплекса SedNet (National Land and Water Resources Audit). Впервые будут комплексно исследованы природные и антропогенные особенности формирования потоков веществ в речных бассейнах, их концентрации и трансформации в системах временных и постоянных водотоков с учетом многолетних климатических изменений. Базовые уравнения, используемые в приведенных моделях, впервые будут адаптированы для условий прерывистой и сплошной криолитозоны бассейна р. Лены. Для оценки скорости русловых переформирований и пространственного распределения мутности в речных водах нижней Лены и ее дельты будут использованы данные дистанционного зондирования Земли, архивные и современные (Landsat, MODIS, ASTER, SPOT, Sentinel). Будет выполнена оценка вклада пространственных источников транспорта наносов в баланс органического углерода и ключевых приоритетных загрязнителей (тяжелых металлов) с оценкой их переноса во взвешенной, влекомой и растворенной форме по длине среднего и нижнего течения р. Лены. На основе полученных результатов будет выполнена прогнозная оценка интенсивности флювиальных процессов (в том числе термоэрозионного разрушения берегов), а также интенсивности переноса вещественных потоков от источников до устья реки Лены. Выполнение проекта позволит впервые детально изучить весь комплекс процессов формирования и движения речных наносов и ассоциированных химических веществ в бассейне крупнейшей реки, чей бассейн почти полностью расположен в криолитозоне, и дать прогноз динамики этих процессов в климатических условиях будущего

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Магрицкий Д.В. Особенности изменений теплового стока рек Северо-востока азиатской части России и оценка его величины Динамика и взаимодействие геосфер Земли. Материалы Всероссийской конференции с международным участием. Том II. Томск: Изд-во Томского ЦНТИ. 2021, Том II. С.57-60. (год публикации - 2021)

2. Магрицкий Д.В., Банщикова Л.С. Реакция стока наносов рек в бассейне р.Лены на изменения климата и хозяйственную деятельность Динамика и взаимодействие геосфер Земли. Материалы Всероссийской конференции с международным участием. Том II. 2021. Томск: Изд-во Томского ЦНТИ, 2021, Том II. С.61-64 (год публикации - 2021)

3. Чалов С.Р., Прокопьева К.Н. Оценка баланса взвешенных наносов в дельте р. Лены по данным дистанционного зондирования Земли Исследование Земли из космоса, Номер: 3, Страницы: 19-29 (год публикации - 2021)
10.31857/S0205961421030027

4. Чалов С.Р., Прокопьева К.Н., Хабель М.Я. North to South Variations in the Suspended Sediment Transport Budget within Large Siberian River Deltas Revealed by Remote Sensing Data Remote Sensing, Том: 13, Номер: 22, Номер статьи: 4549 (год публикации - 2021)
10.3390/rs13224549

5. Иванов В.А., Чалов С.Р. Оценка баланса наносов рек Обь и Енисей Геоморфология, Том: 52, Номер: 3, Страницы: 79-89 (год публикации - 2021)
10.31857/S0435428121030056

6. Чалов С.Р, Тарасов М.К., Чалова А.С. Закономерности сезонных изменений стока наносов в пределах разветвленного русла реки Лены География и природные ресурсы, Том: 42, Номер: 4, Страницы: 95-104 (год публикации - 2021)
10.15372/GIPR20210410

7. Морейдо В.М., Чалов С.Р., Иванов В.А., Крастынь Е.А. Применение допплеровских измерителей течений для оценки стока наносов Маккавеевские чтения - 2020. Географический ф-т МГУ г. Москва, Страницы: 35-45 (год публикации - 2021)

8. Чалов С.Р., Ефимов В.А. Гранулометрический состав взвешенных наносов: характеристики, классификации, пространственная изменчивость Вестник Московского университета. Серия 5: География, Номер: 4, Страницы: 91-103 (год публикации - 2021)

9. Лаппалайнен Х., Петая Т., Вихма Т., Райсянен Дж., Бакланов А., Чалов С., Исау И., Ежова Е. и др. Recent advances on the understanding of the Northern Eurasian environments and of the urban air quality in China - Pan Eurasian Experiment (PEEX) program perspective Atmospheric Chemistry and Physics (год публикации - 2021)
10.5194/acp-2021-341

10. Чалов С.Р., Прокопьева К.Н. Assessment of Suspended Sediment Budget of the Lena River Delta Based on the Remote Sensing Dataset Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, Vol. 57, No. 9, pp. 1051–1060 (год публикации - 2021)
10.1134/S0001433821090450

11. Чалов С.Р., Прокопьева К.Н. Sedimentation and Erosion Patterns of the Lena River Anabranching Channel Water, Том 14, № 23, номер статьи 3845. (год публикации - 2022)
10.3390/w14233845

12. Мальцев К.А., Голосов В.Н., Ермолаев В.Н., Иванов М.А, Чижикова Н.А. Assessment of Net Erosion and Suspended Sediments Yield within River Basins of the Agricultural Belt of Russia Water, Номер статьи 2781, Том 14, Выпуск 18 (год публикации - 2022)
10.3390/w14182781

13. Мальцев К.А., Иванов М.А Comparative Study on Sediment Delivery from Two Small Catchments within the Lena River, Siberia Water, Номер статьи 3055, Том 14, Выпуск 19 (год публикации - 2022)
10.3390/w14193055

14. Чалов С.Р., Морейдо В.М., Иванов В.А., Чалова А.С. Assessing suspended sediment fluxes with acoustic doppler current profilers: case study from large rivers in Russia Big Earth Data, с. 1-23 (год публикации - 2022)
10.1080/20964471.2022.2116834

15. Фролова Н.Л., Магрицкий Д.В., Киреева М.Б., Григорьев В.Ю., Гельфан А.Н., Сазонов А.А., Шевченко А.И. Streamflow of Russian Rivers under Current and Forecasted Climate Changes: A Review of Publications. 1. Assessment of Changes in the Water Regime of Russian Rivers by Observation Data Water Resources, Vol. 49, No. 3, pp. 333–350. (год публикации - 2022)
10.1134/S0097807822030046

16. Магрицкий Д.В., Морейдо В.М., Прокопьева К.Н. ИЗМЕНЕНИЕ КАСКАДОМ ВОДОХРАНИЛИЩ СТОКА ВЗВЕШЕННЫХ НАНОСОВ РЕКИ ВИЛЮЙ Гидросфера. Опасные процессы и явления, Т. 4. Вып. 1. С. 68–92. (год публикации - 2022)
10.34753/HS.2022.4.1.68

17. Чалов С.Р., Прокопьева К.Н. Причины и закономерности увеличения стока взвешенных нансов в дельтах Лены и Колымы ЭРОЗИЯ ПОЧВ И РУСЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ, Выпуск 22, с. 309-320 (год публикации - 2022)

18. Магрицкий Д.В. Новая методика расчета теплового стока рек при отсутствии данных наблюдений Известия Иркутского государственного университета. Серия Науки о Земле, Т. 40. С. 82–104. (год публикации - 2022)
10.26516/2073-3402.2022.40.82

19. Магрицкий Д.В. НОВЫЕ РЕШЕНИЯ ПО ОЦЕНКЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ РЕК НА СЕВЕРО-ВОСТОКЕ АЗИАТСКОЙ ТЕРРИТОРИИ РОССИИ Водные и экологические проблемы Сибири и Центральной Азии. Материалы IV Всероссийской научной конференции с международным участием, Т.3. с. 102-109 (год публикации - 2022)

20. Магрицкий Д.В., Морейдо В.М., Прокопьева К.Н. НАРУШЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО РЕЖИМА СТОКА ВОДЫ И НАНОСОВ ВИЛЮЯ ВОДОХРАНИЛИЩАМИ Водные и экологические проблемы Сибири и Центральной Азии. Материалы IV Всероссийской научной конференции с международным участием, Т.1, с. 189-198 (год публикации - 2022)

21. Магрицкий Д.В. НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА СТОКА ВОДЫ НЕИЗУЧЕННЫХ РЕК (НА ПРИМЕРЕ РЕК СЕВЕРО-ВОСТОКА РОССИИ) Геосфера. Современные проблемы естественных наук, Вып.15 (ч. 1), с.121-123 (год публикации - 2022)
10.33184/gspen-2022-03-31.12

22. Джамалов Р. Г., Власов К. Г., Галагура К. Г., Сафронова Т. И., Григорьев В. Ю., Ефимов В. А., Решетняк О. С., Оботуров А. С. Закономерности изменений модуля химического стока рек бассейна Лены в 2010-2019 годах Водные ресурсы, Номер 2, (год публикации - 2023)
10.31857/S0321059623020062

23. Цыпленков А.С., Чалов С.Р., Шинкарева Г.Л. ВОДНАЯ ЭРОЗИЯ ПОЧВ В БАССЕЙНАХ КРУПНЕЙШИХ РЕК СИБИРИ Известия Русского Географического Общества, T. 154, № 5-6, стр. 86-111 (год публикации - 2022)
10.31857/S0869607122050093

24. Магрицкий Д.В. Новые данные о распределении нормы стока воды на Северо-Востоке России и притоке речных вод в арктические моря Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление (год публикации - 2022)
10.35567/19994508_2022_6_5

25. Чалов С.Р., Прокопьева К.Н., Магрицкий Д.В., Григорьев В.Ю., Фингерт Е.А., Хабел М., Юлс Б., Моргенштерн А., Овердуин П.П., Касимов Н.С. Climate change impacts on streamflow, sediment load and carbon fluxes in the Lena River delta Ecological Indicators, Номер: 157, страницы: 111252 (год публикации - 2023)
10.1016/j.ecolind.2023.111252

26. Магрицкий Д.В., Василенко А.Н., Фролова Н.Л., Шевченко А.И. Temporal and Spatial Patterns of Changes in Thermal Regime of the Rivers in the Northeast of the Asian Part of Russia. 1. Assessment of Changes in the Water Temperature Water Resources, Vol. 50, No. 2, pp. 190–201 (год публикации - 2023)
10.1134/S0097807823020124

27. Магрицкий Д.В., Василенко А.Н., Фролова Н.Л. Temporal and Spatial Patterns of Changes in Thermal Regime of the Rivers in the Northeast of the Asian Part of Russia. 2. Changes in the Heat Flux Water Resources, Vol. 50, No. 2, pp. 202–214 (год публикации - 2023)
10.1134/S0097807823020136

28. Магрицкий Д.В. Сток наносов рек бассейна Алдана и горнодобывающая деятельность Известия Русского географического общества, том 155, № 2, с. 73–87 (год публикации - 2023)
10.31857/S0869607123020076

29. Магрицкий Д.В. Климатические изменения на Северо-востоке азиатской части России Современные тенденции и перспективы развития гидрометеорологии в России: материалы V Всероссийской научно-практической конференции, С.345-353 (год публикации - 2023)
10.26516/978-5-9624-2119-3.2023.1-455

30. Магрицкий Д.В. Горнодобывающая деятельность в бассейне р.Алдана и ее воздействие на речной сток наносов VIII ДРУЖИНИНСКИЕ ЧТЕНИЯ: Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием, С.302-305 (год публикации - 2023)

31. Чалов С.Р., Магрицкий Д.В., Прокопьева К.Н., Гармаев Е.Ж. Экспедиционные исследования в дельте р.Лены в 2022 г. LXXVI Герценовские чтения. География: развитие науки и образования : Материалы Международной научно-практической конференции, Том I, С.181-186 (год публикации - 2023)

32. Магрицкий Д.В. Недропользование в бассейне р.Алдан и его влияние на сток наносов рек «Куражсковские чтения»: материалы II Международной научно-практической конференции, С.635-639 (год публикации - 2023)

33. Магрицкий Д.В., Прокопьева К.Н. Гидрологическая роль Мамаканского водохранилища Современные проблемы водохранилищ и их водосборов : труды IX Всерос. науч.-практической конференции с международным участием, Том I, С.133-137 (год публикации - 2023)

34. Магрицкий Д.В., Чалов С.Р., Гармаев Е.Ж., Прокопьева К.Н. Новые данные о гидрологических процессах в дельте р.Лены (по материалам полевых и дистанционных исследований) VIII ДРУЖИНИНСКИЕ ЧТЕНИЯ: Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием, С.2017-2020 (год публикации - 2023)

35. Магрицкий Д.В., Чалов С.Р., Е.Ж. Гармаев, Прокопьева К.Н., Крастынь Е.А. Новые данные о трансформации стока воды и наносов в дельте реки Лены по итогам экспедиционных измерений в августе 2022 г. Проблемы Арктики и Антарктики, Том: 69, Номер: 2, Страницы: 171-190 (год публикации - 2023)
10.30758/0555-2648-2023-69-2-171-190

36. Чалов С.Р., Завадский А.С., Головлев П.П., Иванов В.А. Русловая составляющая стока наносов: особенности проявления на крупных реках России Вестник Московского университета. Серия 5. География, Том: 78, Номер: 5, Страницы: 115 - 124 (год публикации - 2023)
10.55959/MSU0579-9414.5.78.5.11

37. Чалов С.Р., Иванов В.А. Catchment and in-channel sources in three large Eurasian Arctic rivers: Combining monitoring, remote sensing and modelling data to construct Ob, Yenisey and Lena rivers sediment budget Catena, Том 230, С.107212 (год публикации - 2023)
10.1016/j.catena.2023.107212

38. Чалов Р.С., Чалов С.Р. Дискретные свойства русловых процессов и их отражение в морфодинамике речных русел Известия Российской академии наук. Серия географическая, Том: 87, Номер: 2, Страницы: 234-249 (год публикации - 2023)
10.31857/S2587556623020036

39. Чалов Р.С., Голубцов Г.Б., Завадский А.С., Головлёв П.П., Чалов С.Р. Морфология русла и рассредоточение стока среди островов сложных параллельно-рукавных разветвлений нижней Лены и их многолетняя изменчивость Водные ресурсы, T. 50, № 3, стр. 274-285 (год публикации - 2023)
10.31857/S0321059623030070

40. Чалов С.Р. РАЗМЫВЫ БЕРЕГОВ, ИХ ВЛИЯНИЕ НА СТОК НАНОСОВ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВОД: РЕЗУЛЬТАТЫ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА РЕКАХ БАССЕЙНА ЛЕНЫ Тридцать восьмое пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Доклады и сообщения. Сборник научных трудов, С.4-10 (год публикации - 2023)

41. Фингерт Е.А. СОЗДАНИЕ КАРТЫ МУТНОСТИ ВОДЫ РЕК БАССЕЙНА ЛЕНЫ Тридцать восьмое пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Доклады и сообщения. Сборник научных трудов, С.200-202 (год публикации - 2023)

42. Иванов В.А., Чалов С.Р. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РУСЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ НА ПРИМЕРЕ РЕК БАССЕЙНА ЛЕНЫ Тридцать восьмое пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Доклады и сообщения. Сборник научных трудов, С.117-118 (год публикации - 2023)

43. Иванов В.А. ИЗУЧЕНИЕ СТОКА НАНОСОВ РР. ОБЬ, ЕНИСЕЙ И ЛЕНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМСОВРЕМЕННЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МЕТОДОВ Сборник материалов участников XIX Большого географического фестиваля, посвящённого 220-летию со дня начала первой русской кругосветной экспедиции под руководством И. Ф. Крузенштерна и Ю. Ф. Лисянского (18031806 гг.). — Санкт-Петербург, С.173-176 (год публикации - 2023)

44. Иванов В.А., Чалов С.Р. СООТНОШЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ БАЛАНСА НАНОСОВ ДЛЯ БОЛЬШИХ РЕК: ЭРОЗИЯ И АККУМУЛЯЦИЯ, РУСЛОВАЯ И ВОДОСБОРНАЯ ЭРОЗИЯ ПОЧВЕННЫЕ И ЗЕМЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ: ТРАДИЦИОННЫЕ И ИННОВАЦИОННЫЕ ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ И УПРАВЛЕНИЮ: Материалы международной научно-практической конференции, С.69-72 (год публикации - 2023)

45. Савенко А.В., Савенко В.С., Ефимов В.А. Содержание фтора в водах р. Лены с 1995 по 2021 г. Водные ресурсы (год публикации - 2024)

46. Иванов В.А., Чалов С.Р. Эмпирическая модель распределения взвешенных наносов по глубине крупных рек Гидросфера, Том 4, Вып. 3, стр. 149-264 (год публикации - 2022)

Публикации