Аннотация результатов, полученных в 2021 году
В рамках первого года реализации проекта были проведены следующие работы и достигнуты соответствующие результаты: 1. Собран и обобщён массив результатов работ, посвящённых радиоцезиевым исследованиям эрозионно-аккумулятивных процессов в районе проведения полевых работ – бассейн р. Упы, Тульская обл. На основе полученного материала была произведена уточнённая оценка баланса наносов и Cs-137 сравнительно крупных водосборов за пост-Чернобыльский период. Был выделены перспективы развития дальнейших исследований. Одним из пунктов является применение полевой спектрометрии, потенциально ускоряющей процесс получения информации о вертикальном распределении радионуклидов в аккумулированных наносах. 2. Предложен два варианта схемы проведения полевых измерений гамма-активности с помощью портативных детекторов, помещаемых в глубь почвенной толщи двумя альтернативными способами. Измерения сопровождались послойным пробоотбором из стенок почвенных разрезов, который позволял установить реальное распределение запасов Cs-137 в точке измерений. Было установлено, что применение предложенной методики в целом может быть успешным для зондирования и определения мощности аккумулированной толщи на участках с интенсивным переотложением наносов за пост-Чернобыльский период. На участках с низкими темпами или слабоконтрастным вертикальным распределением возможны существенные ошибки интерпретации, связанные отсутствием экранирования излучения из разных частей почвенной толщи. Таким образом предложенная схема может быть использована только в сочетании с обычной процедурой послойного отбора проб для повышения плотности сети точек получаемых данных. 3. Произведено полевое обследование двух контрольных участков исследования, включающее маршрутную, дозиметрическую и аэрофотосъёмку. Были выявлены особенности морфологического строения нижней границы пахотного склона. Полученные в результате обработки аэрофотоснимков ортофотоланы и ЦММ были использованы для точного дешифррования и нанесения на карту нижней границы пашни и участков преодоления её нижней границы потоками наносов. Согласно результатам радиоцезиевого анализа интенсивность аккумуляции материала по разные стороны от границы может различаться в несколько раз. Косвенным подтверждением данной суждения служат результаты массовой дозиметрии, указывающей на высокую неоднородность мощности регистрируемой дозы на границе пашня/напашь/склон балки. Данные различия по всей видимости связаны с морфологическими особенности примыкающих сверху склонов и склоновых водосборов, создающей для склонового стока наносов условиях для блокирования и преодоления литодинамической границы. 4. Произведена модельная оценка темпов смыва и аккумуляции в пределах обрабатываемых склонов. Полученная пространственная картина развития эрозионно-аккумулятивных процессов может быть потенциально верифицирована путем запланированных полевых измерений и отбора проб почв для радиоцезиевых исследований.

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Было произведено полевое обследования состояние нижней границы пашни в пределах ключевого участка. Определялось наличие выраженного антропогенного вала – напаши, которая могла быть снивелирована за счёт интенсивной аккумуляции материала в нижней части склона и выделялись потенциальные участки преодоления нижней границы склоновым стоком наносов. Был произведён послойный отбор образцов почвы для определения вертикального распределения Cs-137 в серии скважин на нижней границе пашни и задернованных склонах сухой долины на участках с различными морфологическими характеристиками, прилегающего выше обрабатываемого склона и состояния напаши. Всего было исследовано 24 скважины с максимальной глубиной 50 см, из которых было отобрано и проанализировано на предмет содержания Cs-137 192 образца. На основании полученных данных оценён минимальный размер пост-Чернобыльской аккумуляции у подошвы обрабатываемых склонов. Для территории ключевого участка была произведена дополнительная аэрофотосъёмка всего ключевого участка при помощи БПЛА. Полученные снимки были обработаны и для получения высокоточные ЦМР и ортофотоплан. На их основе были подготовлены входные данные для проведения математического моделирования процессов смыва и эрозии. Были получены карты распределения (grid-файлы) крутизны, экспозиции и длины линий стока для распахиваемых склонов в автоматическом режиме. Для расчёта был выбран размер ячейки 10x10 м. На основе результатов моделирования была составлена карта развития эрозионно-аккумулятивных процессов на пахотных склонах ключевого участка. Было определено, что пост-Чернобыльский период в нижних частях склона перед напашью в пределах ключевого участка было аккумулировано не менее 10% склонового стока наносов. Эта величина вполне сопоставима с долей, которую занимает количество материала, выносимого р. Плава за пределы её бассейна, в общем балансе наносов. С помощью портативного гамма-детектора была проведена площадная гамма-съёмки на пахотных склонах ключевого участка было произведено 187 измерений гамма-активности. Съёмка показала сравнительно равномерное распределение интенсивности гамма-излучения, регистрируемое с поверхности. Аналогичное исследование, проводимое более 20 лет назад, показывало более контрастное распределение. Наблюдаемый результат может быть обусловлен двумя факторами. Во-первых, присутствует постоянное перемешивание пахотного горизонта в процессе сельскохозяйственной обработки и перемещение материала эрозионно-аккумулятивными процессами вниз по склону. Во-вторых, следует учитывать эффект самопоглощения излучения почвенным материалом, который возрастает на участках аккумуляции наносов. Было проведено сопоставление интенсивности аккумуляции наносов на задернованных бортах с размерами потенциального склонового стока наносов, который может поступить на заданную часть задернованного, учитывая конфигурацию микроводоразделов, направлений линий тока, а также морфологические особенности пахотных склонов и степени выраженности напашей различных генераций. Проведённый анализ показал наличие устойчивой корреляционной связи между потенциальным размером склонового стока наносов, который может поступить на заданный участок задернованного склона и интенсивностью аккумуляции. Потенциально установленная связь может быть использована для оценки суммарной аккумуляции наносов на бортах сухих долин, но требует предварительного полевого исследования морфологических особенностей склонов. Была подготовлена и опубликована методика проведения экспресс-анализа вертикального распределения Cs-137 в почве при высоких уровнях Чернобыльского радиоактивного загрязнения. Были рассмотрены основные достоинства и ограничения метода преимущественно на фактическом материале, отобранном в рамках двух полевых сезонов реализации проекта. Проведенное исследование показало, что при высоких концентрациях радионуклидов в почве и их предсказуемом вертикальном распределении, полевые измерения гамма-активности могут служить надежным методом для получения большого массива данных, которые могут быть использованы для более корректной экстраполяции результатов лабораторного анализа образцов, послойно отобранных в разрезах. Кроме того, предварительные полевые измерения содержания радионуклида дают возможность заранее определять необходимую глубину пробоотбора классическим методом, что позволяет оптимизировать трудоемкую процедуру полевых работ и уменьшить риски получения недостаточного объема фактических данных. Таким образом, комбинирование измерений in situ с отбором проб является перспективным путем развития исследований. Было произведено обобщение опыта работ эрозионных исследований в бассейнах р. Плавы и Упы за пост-Чернобыльское время. В рамках обобщения были скорректированы оценки общего баланса наносов и Cs-137 в бассейне р. Плавы, сопоставлены ландшафтные особенности, механизмы и интенсивность трансформации радиоактивного Чернобыльского загрязнения, возникшего в бассейне р. Упы, и загрязнения восточной части о. Хонсю в результате аварии на Фукусиме-1 в 2011 г, определены перспективы дальнейших исследований, где одним из направлений является применение технологий полевой гамма-спектрометрии для ускорения процесса получения и повышения детальности радиоцезиевых исследований.