Аннотация результатов, полученных в 2023 году
В рамках первого года реализации проекта было произведено обследование всех четырех ключевых участков: «Ляпуновка», «Часовенков верх», «Селезневка», «Лапки». На участке «Ляпуновка» было заложено два почвенных разреза в днище сухой долины, где до глубины 45 см были послойно отобраны пробы грунта для определения содержания Cs-137 с шагом пробоотбора 3 см. Один из заложенных разрезов повторял положение точки аналогичного пробоотбора 2010 г. Второй был заложен на вышележащем участке на пути миграции стока наносов. Гамма-спектрометрическое обследование и анализ вертикального распределения радионуклидов показали, что за период 2010-2023 в точке отбора пробы аккумуляции материала фактически не наблюдалось. На участке «Селезнёвка» была заложена серия почвенных разрезов, дублирующих пробоотбор 2010 г. в тальвеге сухой долины, где интенсивность аккумуляции является предположительно максимальной. Отбор производился до глубины, необходимой для прохождения загрязнённой Cs-137 толщи, что контролировалось методом полевых измерений гамма-активности. Всего было отобрано 98 образцов из 5 почвенных разрезов с шагом пробоотбора 3 см. Глубина отбора колебалась от 45 до 120 см. Была произведена высокоточная gps-съёмка рельефа бортов и днища долины по поперечным профилям, соответствующим положениям точек отбора проб. Построены поперечный продольный профиль сухой долины. Отобранные образцы были доставлены в лабораторию, где было произведено их гамма-спектрометрической обследования, которое показало, что практически во всех точках отбора наблюдается рост аккумулированной толщи и запасов Cs-137, в сопоставлении с 2010 г. При этом темпы накопления в условиях сокращающегося талого стока не только не падают, но в отдельных случаях даже растут. Вместе с этим наблюдается вторичная мобилизация аккумулированного материала на в устьевом створе ключевого участка. На участке «Часовенков верх» была заложена серия почвенных разрезов, дублирующих пробоотбор 2012 г. или расположенный в непосредственной близи от точек отбора в тальвеге сухой долины. Всего было отобрано образцов 65 образцов из 4 почвенных разрезов с шагом пробоотбора 3 см. Глубина отбора колебалась от 45 до 60 см. Отобранные образцы были доставлены в лабораторию, где было произведено их гамма-спектрометрической обследование. После сопоставления графиков вертикального распределения Cs-137 было установлено, что существенная аккумуляция и рост запасов Cs-137 наблюдалась за прошедшие 11 лет наблюдается только в верховьях исследованной сухой долины. В низовья долины сток наносов либо не поступал вовсе, либо транспортировался без переотложения. Работы на ключевом участке «Лапки» можно подразделить на два самостоятельных блока. В рамках блока было сделано следующее. Для обрабатываемых участков склонов площадью 233 000 м2 было произведено моделирование среднего многолетнего смыва при заданных климатических параметрах и севооборотах по сетке с размером ячейки 10x10 м. Положение нижней границы пашни на склоне практически не менялось на протяжении послечернобыльского периода. Здесь сформировался морфологически выраженный вал – напашь, которая выступает в качестве важного литодинамического рубежа. В зависимости от наличия или отсутствия уклона вдоль напаши, она способна концентрировать и перенаправлять сток поступающих со склона наносов или задерживать его. В результате происходит выполаживание нижней части распаханного склона за счет постепенного формирования аккумулятивного шлейфа в виде узкой полосы шириной от 2 до 5 м. В случае полного нивелирования вала напаши наносами создаются морфологические условия для поступления склонового стока на значительно более крутой и задернованный борт малой долины. Состояние напаши оценивалось визуально в рамках маршрутной съёмки с использованием ручного gps-приёмника. Для оценки аккумуляции у подножия распаханного склона и на бортах долины была заложена сеть точек, где определялось вертикальное распределения Cs.-137 Работы проводились путём послойного отбора проб из стенок почвенных разрезов, а также при помощи почвенного пробоотборника в двукратной повторности. Отбор проб производился с интервалом от 3 до 5 или 10 см до глубины 50 см. Далее пробы были доставлены в лабораторию, высушены и гомогенизированы. В рамках второго блока был осуществлён повторный пробоотбор интегральных образцов почвы на пахотных склонах водосбора. Первичный отбор интегральных проб почвы в 1997 году производился по равномерной нерегулярной сетке с использованием цилиндрического стального пробоотборника. Вторичный отбор был проивзедён по равномерной сети точек. Для двух выборок были построены гистограммы распределения, квантиль-квантиль (КК) графики, проведены статистические U-тест Манна и тест Шапиро-Уилка, рассчитаны средние значения и коэффициенты вариации (CV). Научные результат работ могут быть сформулированы в виде следующих пунктов: 1. Склоновые ложбины, концентрирующие значительные объемы стока воды и наносов и открывающиеся в малые долины, выступают в качестве основных путей транспорта эродированного материала в долинную сеть. При отсутствии морфологических условий концентрации стока на задернованных склонах малых долин происходит аккумуляция наносов, связанная с переливами склонового стока через бровку долины. Морфологическое состояние нижней границы пашни, т.е. наносоудерживающая способность напаши, выступает в качестве основного лимитирующего фактора. 2. Аккумуляция на участках, предполагающих перелив склонового стока через нижнюю границу пахотного склона, имеет стохастический характер. Вне морфологически обособленных тальвегов склоновых ложбин не было установлено значимой корреляционной связи между интенсивностью аккумуляции и модельной оценкой стока наносов, который мог бы поставлять переоткладывающийся здесь материал. 3. Доля аккумуляции на задернованных склонах составляет сравнительно малую часть от расчетных значений объемов смыва с распахиваемых склонов, и сопоставима с долей материала, аккумулируемого у подножия пашни. Однако, точное определение размеров аккумуляции, в особенности вне сети ложбин, требует трудозатратных эмпирических наблюдений. Аналитическую оценку, основанную на корреляционной связи между результатами моделирования многолетнего эрозионного смыва, морфометрического анализа строения склонов и измеренной интенсивностью аккумуляции в настоящий момент нельзя считать надёжной. 4. Повторный интегральный пробоотбор с использованием Cs-137 Чернобыльского происхождения был впервые использован для оценки интенсивности эрозионно-аккумулятивных на территории Центральной России. Полученные результаты могут быть верифицированы для верификации имеющихся моделей эрозии. Было установлено, что несмотря на наблюдаемую тенденцию к сокращению талого стока, на локальном уровне темпы смыва весьма значимы. В перспективе описанная практика может быть распространена на серию склоновых водосборов с различными геоморфологическими и метеорологическими условиями, строением почвенного покрова и системой землепользования. Вместе с этим, такая система мониторинга с использованием метода повторного пробоотбора на территориях, подверженных интенсивным Чернобыльским выпадения, позволит отслеживать трансформацию радиоактивного загрязнения сельскохозяйственных угодий и оценивать потенциальные радиоэкологические риски, связанные с латеральной миграцией техногенных радионуклидов. 5. Распределение Cs-137 в отложениях, аккумулированных в днищах сухих долин демонстрируют резкое падение концентрации радионуклидов в течение первых лет после Чернобыльской аварии за счёт пермешивания почвы в процессе распашки и рекультивационных мер. В последующий период концентрация оставалась относительно стабильной. Наблюдается плавное сокращение концентрации за счёт смыва и подпашки более глубоких и чистых почвенных горизонтов. В среднем концентрация в стоке наносов снизилась как минимум более чем в два раза. 6. Переотложение наносов в днищах происходит крайне неравномерно по длине днища и зависит от морфологических особенностей эрозионной долины. В рассмотренных временных интервалах имеет место как рост, так и сокращения темпов аккумуляции вплоть до размыва днища и ремобилизации наносов.