Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Работы по проекту были начаты в мае 2022 г., что позволило провести полноценные полевые исследования в Арктике, в том числе на о-ве Колгуев. Сделано обоснование выбора острова Колгуев (Ненецкий АО) в качестве модельной территории для анализа изменений арктической биоты в условиях меняющегося климата. Выбранная территория соответствует целям и задачам экологического мониторинга для европейского сектора Российской Арктики. Получены новые сведения о современных климатогенных изменений биоты и экосистем острова. В рамках синтеза литературных данных по биогеографии Российской Арктики и материалов космической съемки получены результаты по трендам климатогенной динамики растительности тундр и их продуктивности. Анализ современной биомной дифференциации Российской Арктики выявил синтаксономическое разнообразие растительности (30 союзов, 8 классов и пр.) и возможные климатогенные сдвиги в распространении синтаксонов. Риски климатогенных изменений наиболее высоки для биомов горных и субарктических тундр, что связано с их низкой устойчивостью к потеплению и как следствие, к закустариванию, облесению и олуговению. С изменением климата меняется и продуктивность арктических экосистем. Эти тренды были оценены при сопоставлении современных данных с материалами нашей Базы данных по продуктивности экосистем Северной Евразии http://biodat.ru/db/prod/. База данных дает возможность анализировать межгодовую изменчивость и тенденции в продуктивности арктической растительности начиная с 1960-1970-х годов. Модель адаптирует прошлые данные наземных наблюдений, оценивает их современную динамику и на основе дискриминантного анализа строит карты с текущими и будущими трендами продуктивности. В рамках полевых и камеральных исследований 2022 г. были собраны сведения о находках чужеродных видов сосудистых растений в разных регионах Российской Арктики. Положено начало базы данных «Чужеродные виды сосудистых растений Российской Арктики» (Alien Species of Arctic – ASA) для географического сопоставления и выявления инвазий чужеродных видов растений в связи с изменением климата и хозяйственным освоением. В настоящий момент в ней более 300 видов растений. Проведены инновационные работы по анализу данных дистанционных исследований в Российской Арктике для выявления площади «новой суши» как характерного зонального признака Арктики в целом. В период 1990–2022 гг., когда Арктика испытывала влияние «быстрых» изменений климата, баланс «новой суши» и поднятия уровня моря в Арктике был на стороне последнего. На базе архивов космической съемки проведена оценка баланса «новой суши» и «новой воды» за счет поднятия уровня океана в Арктике в границах береговой линии Европейского сектора Российской Арктики. Всего проанализировано состояние 44 600 км2 динамической поверхности за 2 периода: 1990–1995 и 2018–2022 гг. Главным фактором появления «новой суши» в Арктике выступают современные тектонические процессы и их влияние на баланс «перманентной суши» и «перманентной воды». На европейском секторе АЗРФ скорость поднятия снижается от 10–12 мм в год в раннем голоцене до 1,5–4,0 мм в год в наше время. Линейный тренд среднего уровня Северного Ледовитого океана в ХХI в. по данным альтиметрии составляет 2.22 ± 0.40 мм/год для 95%-го ДИ. Баланс «новой воды» и «новой суши» зависит от темпов поднятия суши и характера берегов. В Европейском секторе Российской Арктики за рассматриваемый период в 5-километровой полосе берега образовалось 456 км2 «новой суши», но за счет подъема уровня моря 1263 км2 было залито водой. Результаты исследований 2022 г. показали положительный баланс «новой суши» для северо-восточной части о-ва Колгуев, имеющего сравнительно высокие темпы неотектонических поднятий суши (13–18,5 мм/год). Для биогеографической интерпретации полученных данных о динамике первичных поверхностей арктической суши использовался метод хроно-хорологических рядов анализа развития растительности на маршах и террасах о-ва Колгуев. Здесь во время полевых исследований 2022 г. на маршах нами были заложены модельные профили от «низкого уровня» до первой морской террасы с зональной растительностью для изучения первичных сукцессий растительности. Расчеты показывают, что возраст растительности на маршах составляет около 500–800 лет. Фрагменты зональной растительности появляются на поверхностях возраста около 1000–1200 лет. В 2022 г. в рамках проекта продолжен анализ многолетних изменений ландшафтов в переходной зоне между тундрой и лесом в Российской Арктике на основе выявления в этой полосе пространственных инвариант, а также замеров сдвигов вертикальной границы леса на разновозрастных снимках LANDSAT 5 и LANDSAT 8. Для равнины севера Западной Сибири отмечен рост покрытия лесом: на 14% территории – на ~20%, на 4% – на 30%, на 3% территории – на 50% и на 8% – более 50%. В рамках мониторинговых работ летом 2022 г. проведены полевые исследования на о-ве Колгуев в дельте р. Песчанки (восточная часть острова). Проведены орнитологические, геоботанические, почвенные и геоморфологические исследования. Выявлены изменения биоты, произошедшие за последние десятилетия. Собран обширный материал по численности и распределению птиц в различных местообитаниях. Сделаны геоботанические профили, по которым можно судить об изменениях растительного покрова острова, построены фотопланы и цифровая модель рельефа для ключевых участков. В результате мониторинга орнитофауны о-ва Колгуев удалось проследить динамику плотности населения птиц за последние 15 лет. Проведено картографирование участка самой крупной колонии белощекой казарки в Арктике, в которой гнездится не менее 70 тыс. пар казарок. Для расчета плотности гнездования казарок были применены новые методы картографирования колонии с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Проведена съемка участка дельты р. Песчанки площадью около 10 км2. Долговременный мониторинг биоты и экосистем о-ва Колгуев показал их высокую международную природоохранную ценность в связи с высокой плотностью гнездования многих видов птиц. Полевые исследования биоты острова подтвердили соответствие выбранного объекта целям и задачам экологического мониторинга для европейского сектора Российской Арктики. Информация о проекте была размещена в публикациях СМИ на сайте ИГ РАН: http://www.igras.ru/news/3312 http://www.igras.ru/news/3389

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
В рамках работ по гранту в 2023 г. были проведены полевые исследования в разных регионах Российской Арктики – от архипелагов Белого моря и о-ва Колгуев на западе до Чукотского п-ова на востоке. На Соловецком архипелаге Онежского залива Белого моря (Архангельская область) продолжен долговременный мониторинг населения морских птиц и исследования по выявлению влияния природных и антропогенных факторов на динамику численности и фаунистического состава морских птиц Белого моря в связи с изменениями климата. На о-ве Колгуев производился сбор материала по численности, распределению и успеху размножения водоплавающих и околоводных птиц. Проводилось картирование колонии белощекой казарки методами трансект, площадок и съемкой с БПЛА для оценки численности и распределения птиц на острове. Выполнены геоботанические описания на территории пробных площадей, в пределах которых проводились орнитологические обследования, для создания карты местообитаний ключевых участков гнездования гусей. Изучалось разнообразие форм криогенного микрорельефа, его динамика и влияние на растительность. Выявлены ранее не описанные типы криогенного микрорельефа, изучено строение грунтов и неоднородность почвенного покрова под ними. Продолжены полевые исследования на южной Чукотке по изучению и сохранению исчезающего кулика-лопатня. В ходе экспедиции проводилась оценка природных условий, изучались особенности миграции и гнездования кулика-лопатня, проводилось кольцевание и цветное мечение. Проведено обследование потенциальных мест гнездования кулика-лопатня с помощью сверхлегкого гидросамолета «Стерх С1». В 2023 г. коллектив сосредоточился на изучении многолетней динамики численности и разнообразия биоты на модельных территориях (острова Белого моря, о-в Колгуев, Чукотка и др.), анализе продвижения видов позвоночных животных и границы леса на север, распространении чужеродных видов растений в Арктике, оценке изменений биогеографических рубежей в Арктике и др. По результатам анализа региональных сводок по фауне АЗРФ и по материалам сайта https://rusmam.ru подтверждено современное движение границ ареалов на север для 30 видов млекопитающих (в основном бореальных видов). Разработана методика дистанционного мониторинга формирования «новой суши» в европейском секторе Российской Арктики для оценки баланса первичных поверхностей для их освоения арктической биотой и расчета площадей в Арктике, охваченных первичными сукцессиями растительности. Собрана и оформлена база данных «Чужеродные виды сосудистых растений Российской Арктики» (номер регистрации в Роспатенте № 2022623747). Занос и распространение чужеродных видов в АЗРФ по-прежнему локальны. Главные факторы заноса чужеродных видов в регионах Российской Арктики — передвижение транспорта, людей и сопутствующих объектов при хозяйственном, а ранее и аграрном, освоении территорий, а также арктический туризм. Единого тренда в изменении доли чужеродных видов во флоре АЗРФ на долготном градиенте не выявлено, так же как нет зависимости между числом аборигенных видов и числом чужеродных видов в регионе. Проведена пространственно-типологическая дифференциация «арктического биома». Рассмотрены разные варианты биомного деления Российской Арктики. Определено, что в основе биомной дифференциации Арктики лежит зонально-провинциальный принцип, учитывающий широтный температурный градиент и меридиональный градиент континентальности климата. В пределах «российского сектора» этого мегарегиона выделяется 5—20 биомов (полярных пустынь, арктических и субарктических тундр, лесотундры, редколесий и тундролесий, стлаников) с разной нормой реакции на природные и антропогенные факторы. Начат анализ частоты и масштабов природных пожаров вдоль южной границы Российской Арктики как фактора сдерживания северной границы леса. В последние десятилетия меняется характер климатических изменений вдоль южной границы Арктической зоны (засухи, рост частоты гроз, рост запасов мортмассы и пр.), которые могут приводить к росту частоты и площади пожаров. За счет этого вдоль южной границы формируется полоса «относительного безлесья» (в противоположность тренду расширения лесной растительности на север в условиях потепления). За исключением Якутии, где отмечается сокращение частоты пожаров вдоль южной границы АЗРФ, в других ее регионах в 2022–2023 гг. по сравнению с 2021 г. выявлен рост частоты природных пожаров. Проведена обработка полевого материала, собранного в ходе полевых работ 2022–2023 гг. на востоке о-ва Колгуев, где находится самая крупная колония белощекой казарки в России. В ходе полевых работ была проведена съемка колонии на площади более 20 км. кв. с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Получены детальные данные по распределению казарок на колонии, по которым планируется создание цифровых моделей рельефа, карты местообитаний и экстраполяционных карт плотности гнездования казарок. Выявлены тренды динамики численности и распределения колонии белощекой казарки начиная с 2006 г. Показано, что колония казарки продолжает расширяться из пойменных участков на плакор. На основании полученных данных по запросу Департамента природных ресурсов, экологии и агропромышленного комплекса Ненецкого автономного округа даны рекомендации по регламентации сбора пуха белощекой казарки. Проведен уникальный анализ количественных и качественных изменений фауны и населения птиц в Российской Арктике за последние 30 лет от Кольского п-ова до северо-восточной части п-ова Таймыр на основе материалов экспедиции «Экология тундры — 94» . Выявлены две группы орнитокомплексов с высоким сходством вариантов населения птиц большинства местообитаний внутри каждой группы, граница между которыми проходит между Ямалом и Таймыром. Географо-генетический анализ фаунистического состава и населения птиц на ключевых участках показал, что абсолютное доминирование арктической фаунистической группы при продвижении с запада на восток начинается с орнитокомплексов о-ва Колгуев. Для западных районов (Кольский п-ов и п-ов Канин) характерна невысокая доля арктических видов в общей численности птиц. Восточнее Ямала представители европейского и сибирского типов фауны, а также транспалеаркты составляют ничтожную долю в орнитокомплексах арктической тундры. Проведена оценка численности белощекой казарки на архипелаге Новая Земля посредством совмещения данных по численности и распределению белощекой казарки на о-ве Колгуев с данными спутникового мечения казарок прошлых лет. С помощью недавно разработанного метода локализации мест гнездования на основе данных спутникового мечения выявлено текущее распределение и места гнездования белощеких казарок на Новой Земле. Данная оценка важна для оценки численности всей гнездящейся популяции казарки в России. Посредством анализа временных серий космических снимков Landsat на территории о-ва Колгуев за последние 30 лет были выявлены современные климатически обусловленные изменения в ландшафтах острова, а именно зарастание осоковых ложбин ивняками, пересыхание обводненных территорий, «позеленение» мохово-лишайниковых тундр.