Аннотация результатов, полученных в 2021 году
За период реализации данного этапа проекта подготовлено 2 статьи. Участники проекта приняли участие с докладами в двух международных конференциях. Проведена летняя экспедиция в Ямало-Ненецкий автономный округ, запланированные полевые работы выполнены в полном объёме. Проведены запланированные камеральные работы, заключающиеся в лабораторно-аналитических и логико-интерпретационных работах. Один из членов коллектива был командирован в Лабораторию GET обсерватории Миди-Пиринейз (Тулуза, Франция) Информация о проводимых на данном этапе проекта работах трижды упомянута в СМИ. Иллюстрации к отчёту в низком разрешении размещены в системе ИАС. Экспедиционные исследования проводились в Ямало-Ненецком АО на территории Пур-Тазовского междуречья. В пределах выбранного модельного ольховника были заложены точки комплексного биогеохимического опробования. На каждой точке заложены почвенные разрезы. Из каждого разреза отобраны почвенные образцы на плотность сложения и общие анализы (валовые углерод и азот, поглощенные основания, потенциальная и актуальная кислотность, гранулометрический состав, потеря при прокаливании) и агрохимические (лабильные фосфор и калий). Отобраны образцы для определения нитратных и аммонийных форм азота с их немедленной заморозкой. Отмечена ландшафтная приуроченность ольховников, описаны факторы, способствующие первичной колонизации ольхой территории. Проведено бурение для определения кровли многолетней мерзлоты. Проведены термометрические наблюдения, для оценки вклада тепловой мелиорации. Сделаны геоботанические описания, сбор укосов для расчёта продуктивности растительности. Определение характера распределения корневых систем. Отбор проб растений для изучения их элементного состава. Выполнены стандартные геоботанические описания для растительности ольховников, малых пойм и поймы Таза. Произведён сбор гербарных образцов. В пределах модельного ольховника на каждой точке отмечали видовой состав сообщества или парцеллы, проективное покрытие всех слагающих видов. Делали укосы растительности для определения фитомассы и величины годичного прироста фитомассы древесных и травянистых видов. Производили сбор фитомассы четырех видов растений для последующего определения элементного состава. В ольховниках и ивняках проведена тахеометрическая съемка, совмещенная с площадным измерением характера органогенных горизонтов, запасов биогенов и измерением глубины сезонно-талого слоя. Также проведена площадная оценка возраста ольховых кустов, для выявления особенностей их экспансии в пределах площадки с топо-биогеохимической съемкой. На данном этапе была продолжена логико-интерпретационная обработка данных, полученных в ходе выполнения Проекта 2018 года. Полностью завершена обработка материалов по поровым водам хасыреев. Получено 18 радиоуглеродных дат по материалам хасыреев ключевого участка Ханымей. 4 даты выполнены с использованием метода AMS. Выполнен анализ водных проб всех изученных остаточных водоёмов, оценены потоки углекислого газа с их поверхности, проведено сравнение с недренированными озёрами. Изучена история формирования полигонального торфяного болота, содержание в толще торфа полициклических ароматических углеводородов, результаты работы представлены в двух статьях. Обработаны все почвенные данные, что были получены для хасыреев ключевого участка Ханымей. Описано изменение параметров в ходе заболачивания котловин, таких как уровень болотных вод, проективное покрытие жизненных форм растений, высота трав и кустарничков/кустарников, скорость торфонакопления, мощность новообразованного торфа, нарастание сплавины, агградация мерзлоты, фитомасса, годовая продуктивность надземной фитомассы, NDVI, запасы валового и минеральных форм азота, запасы углерода, запасы подвижного фосфора и калия, запасы обменного кальция, магния и протонов (кислотность). Запасы рассчитывались для слоя 0–40 см. Проведено сравнение площади кустарниковых и пойменных экосистем за 16 лет, путём сравнения детальных космических снимков и материалов съемки с дрона. Выполнен подсчет площади кустарниковых и травяных экосистем в пределах ключевых участков. В осенне-зимний период проводились лабораторно-аналитические работы, обрабатывались образцы почв, собранные в поймах и ольховниках. Выполнен статистический анализ параметров химического состава почвы и растений. Для почв хасыреев ключевого участка Ханымей характерны значительные отличия в строении, проявляющиеся в различиях некоторых морфометрических показателей, таких как мощность опада, торфа, новообразованного опада, глубина залегания минерального седимента, его мощность и т.д. Так средние оценки мощности опада, в некоторых случаях представленного сплавинным торфом, возрастают в ряду от ранних хасыреев к средним, поздним и древним, составляя, в среднем, 2, 5, 12 и 31 см, соответственно. Мощность органогенного седимента на момент колонизации дна растениями варьирует в очень широких пределах. Наблюдается закономерность увеличение мощность органогенных горизонтов к центру озёрных котловин с некоторым смещением по розе ветров. Результаты факторного анализа и ординации изученных пробных площадок методом главных компонент показали, что изученные точки по сукцессионным стадиям разделяются нечетко. Результаты анализа поровых вод корнеобитаемых горизонтов почв хасыреев показали, что на всех ключевых участках в большей степени отличаются молодые хасыреи и фоновые болота. Эта разница закономерно увеличивается с юга на север. Количество достоверных различий между показателями молодых и старых хасыреев с продвижением на север уменьшается. Так в Ханымее их количество 23, в Тазовском 20 и Сеяха 3. В молодых хасыреях южной тундры по сравнению со старыми значительно (в 5 раз) выше электропроводность, содержание растворенного неорганического углерода (в 9 раз), в 3 раза больше Li, в 5 раз Na и в 10 раз больше Mg. В целом можно выделить закономерное увеличение с юга на север в молодых хасыреях таких показателей, как pH, сульфатов, хлоридов, Li, Ti, Na, K, валовое содержание P. А также увеличение с севера на юг содержания CO2, SUVA, растворенного органического углерода, NO2, NO3, NH4, содержания минерального N, Al, V, Zr, Cs, Ce, Eu, Tb, La, Sb, Th, Pb, Ho. Практически для всех элементов происходит увеличение концентраций в ряду от зонального болота к старому и, далее, молодому хасырею для всех трех подзон, за исключением трех показателей, концентрации которых увеличиваются в обратном порядке это растворенный органический углерод. Показано, что заболачивание – наиболее распространенный тип эволюции хасыреев. В типичной тундре происходит наиболее быстрый переход сообществ от (кустарниково-)травяной к осоково-сфагновой стадии. В северной тайге наиболее длительное время существуют высокопродуктивные хвощево-осоково-моховые сплавинные топи. В северной тайге частичный дренаж озер запускает не типичное для этой зоны нарастание сплавины, что способствует вторичному обводнению котловины. В южной тундре формируется наиболее контрастный растительный покров, что связано с формированием сложного микрорельефа. Появление бугров пучения приводит к тому, что на части бывшего озерного дна формируются отундровелые экосистемы, однако и в них драйвером снижения продуктивности является детритогенез и аградация мерзлоты, провоцирующие выщелачивание. Растительность хасыреев обладает наибольшей продуктивностью на ранних стадиях после дренажа. В последующем естественная сукцессия приводит к падению биологического потенциала в связи с изоляцией богатого субстрата мхами и формированию сфагнового болота.

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В летний период проводились полевые исследования в условиях лесотундры на юге полуострова Ямал, в окрестностях пос. Панаевск. Данная территория характеризует переход от лесотундровых ландшафтов к тундровым. Предварительно динамика ландшафтов оценивалась путём сравнения космических снимков конца 60-х годов с современными. Для изучения выбраны объекты, представленные обводненными западинами под деградирующими ольховыми кустами в условиях тундры, древние термокарстовые полузамкнутые понижения, в пределах которых находится несколько небольших водоёмов и топей, разделенных повышениями, динамично меняющие очертания своих берегов и структурных линий, места выхода грунтовых надмерзлотных вод на песчаных склонах, в пределах которых формируются талики. Изучено 22 объекта, выполнена комплексная биогеохимическая оценка высокопродуктивных кустарниковых и луговых экосистем различного генезиса. В зимний период проведена снегомерная съемка в пределах ландшафтов, где проводится мониторинг температурного режима почв. В его пределах измерения выполняются на крупном торфяном бугре и в соседней топи. Эти данные сравниваются с температурными режимами хасыреев в этом же северотаежном ландшафте. Проведен анализ музейных фондов музеев ЯНАО с целью поиска фотографий растительного покрова тундр на 50-е–80-е гг. 20 века. Сопоставлены архивные фотографии и современные в пределах посёлка Тазовский, сделаны выводы о существенном расширении в пределах некоторых населенных пунктов южной тундры и лесотундры древесно-кустарниковой растительности. Для лесотундры западнее пос. Панаевск также подтверждаются выводы о существенном расширении площади кустарниковых экосистем в пределах 3–4 км от побережья Обской губы. Продолжены исследования кустарниковых экосистем автономных и гетерономных ландшафтов. Завершена обработка данных, собранных на ключевом участке Тазовский. Ранее там по результатам рекогносцировочных работ был выбран ольховник, расположенный в верхней части пологого рассеивающего мезосклона долины ручья без выраженного бровочного перегиба. Самый старый ствол ольхи, обнаруженный в ольховнике, начал свой рост в 1957 году. В пределах ольховника сформировалась термокарстовая псевдотерраска, связанная с понижением поверхности, вызванной опусканием кровли многолетней мерзлоты под кустарником. В связи с этим данный участок представляет собой комплексный исследовательский объект, позволяющий проанализировать не только влияние закустаривания на почвенные процессы, но и термокарста, модулирующего рельеф. В таких условиях фоновая тундра и место произрастания ольховника приурочены к различным секторам геохимической катены. В пределах тундры и выбранного модельного ольховника заложено 34 почвенных разреза. Для характеристики рельефа проведена съемка высот с помощью электронного тахеометра. Для создания фотоплана использована съемка с помощью дрона. Вблизи каждого из разрезов выполнены стандартные геоботанические описания. Каждый почвенный разрез был сфотографирован, для определения окраски отобрано по 2 образца из каждого почвенного разреза. Мощность сезонно-талого слоя определялась с использованием металлического щупа 1.5 м. В случае глубокого залегания мерзлоты бурение проводили ручным буром до кровли мерзлоты, попутно отмечая уровень надмерзлотной верховодки. Для изучения микроморфологических признаков агрегации почвенной массы под воздействием сезонного промерзания был отобран микромонолит размером из диапазона глубин 9–13 см. На основе съемок с дрона составлен ортофотоплан, на который были наложены данные тахеометрической съемки. Морфометрические параметры почвенных профилей получены путем экспертного анализа цифровых фотографий. Названия почвам дано на основе полевых описаний и анализа цифровых фотографий с использованием Классификации и диагностики почв России 2004 года и по Международной классификации почв WRB 2014 с дополнениями. Расчёт запасов химических элементов и соединений проведён отдельно на всю мощность органогенного горизонта, а для минеральных горизонтов на глубину 40 см. Общие запасы рассчитывались как сумма запасов в органогенном и минеральном горизонтах. Для статистического анализа определен ряд из 16 морфологических показателей почв. Для оценки влияния факторов почвообразования на морфологические параметры оценены значения абсолютной высоты в метрах, формы микрорельефа и возраста кустарников на каждой точке. Одним из определяемых морфометрических параметров является впервые предложенный метод определения количественной меры тиксотропности почв. Он основан на предположении о более быстром заплывании разреза с более текучим состоянием почвы при прочих равных условиях. Процесс начинается с оплывания самой нижней части стенки разреза при этом происходит разрыв почвенной массы сопровождающимся формированием серии горизонтально ориентированных трещин-разрывов. Чем сильнее тиксотропность, тем больше трещин формируется в единицу времени. Исходя из этого показатель тиксотропности рассчитан путем отношения суммарной ширины трещин (ШТ) к ширине межтрещинной почвенной массы (ШПМ) в слое 0–40 см от минеральной поверхности почвы. Для анализа также использованы данные о запасе углерода и азота в органогенных горизонтах, запасы лабильных форм калия, фосфора, кальция, магния, нитратов, ионов аммония и их суммы, обменная и гидролитическая кислотности. Рассчитаны запасы во фракциях фитомассы магния, алюминия, фосфора, калия. Общий запас этих элементов в экосистеме рассчитан как сумма запасов в фитомассе и почве (лабильные формы). Рассчитаны запасы воды для каждой точки на момент пробоотбора. Из параметров фитоценозов для статистической обработки использованы данные по проективному покрытию кустарников, мхов, лишайников, травянистых видов. Рассчитана первичная продуктивность растительности, общая надземная фитомасса, фитомасса высших растений, мхов, лишайников, ольхи, травянистых видов, ерника, также для 12 точек фитомасса корней. Типичные почвенные профили изученного ключевого участка, сгруппированные по четырем сукцессионным стадиям и двум формам микрорельефа для каждой стадии. Группировка выделенных точек проведена двумя способами. Первый – на основе полевого анализа и расположения линий отбора, второй – на основе последующего анализа геоботанических данных по каждой точке комплексного изучения. Согласно первому способу выделены сукцессионные стадии тундровой растительности, экотона (стадия колонизации ольхой тундры), стадия максимального развития, высоты и проективного покрытия ольховых кустов и стадия распада ольховых кустов с появлением тундровых луговин внутри ольховника. Согласно второму подходу, были выделены следующие стадии: тундра, ерниково-ольховник с ивой лишайниковый, ерниково-ольховник с ивой травяной, луговые поляны внутри кустарникового массива. В водосборе нижнего течения реки Таз выбраны площадки для изучения почв и растительности прирусловых пойм исходя из размера водосбора водотока (от 1 до 103 км2). Самая южная изученная река – Самботаяха протекает примерно по границе между тундровой и лесотундровой зонами. Всего изучено 18 точек опробования. В ходе полевых работ заложены почвенные разрезы и выполнены геоботанические описания на каждой точке. В камеральных условиях из собранных почвенных образцов оформлены насыпные монолиты, использованные для уточнения морфологических особенностей почвенных горизонтов. Классификация и диагностика почв выполнялась с использованием полевых фотографий передних стенок почвенных ям, собранных образцов и описаний почв. Логико-интерпретационная обработка собранных фотоматериалов, описаний почв, растительности и рельефа выполнена с использованием сравнительно-географического метода и концепции гидрологического континуума.