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 25-27-00144

НазваниеРасширение надмерзлотных таликов и изменение инженерно-геокриологических условий (южная криолитозона Западной Сибири)

Руководитель Дроздов Дмитрий Степанович, Доктор геолого-минералогических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр Тюменский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук , Тюменская обл

Конкурс №102 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-306 - Геокриология

Ключевые слова криолитозона, мониторинг, природные и техногенные изменения, влияние климата, надмерзлотный талик

Код ГРНТИ38.65.15


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Ожидаемые результаты
Согласно данным и прогнозам климатологов в течение текущего столетия сохранится тенденция к повышению среднегодовых температур воздуха за счёт природных, а также техногенных факторов. Температуры горных пород в зоне вечной мерзлоты должны следовать за этим повышением, однако в грунтах за счёт демпфирующего эффекта от покровов, фазовых переходов и пр., повышение температуры в разы меньше, чем в воздухе. Изменение поверхностных условий (снежный покров, растительность), сопровождающее климатическое потепление, может создавать условия для обратных тенденций в тепловом балансе приповерхностной части литосферы. Поэтому важно оценить влияние конкретных ландшафтных условий на перераспределение тепловых потоков на границе литосферы. В рамках настоящего Проекта будут получены следующие результаты, на основе которых будут подготовлены публикации: • Выявление ландшафтных признаков, которые в современной климатической обстановке являются индикаторами таликов. • Инженерно-геокриологичекая характеристика таликовых зон, включая температурный режим, изменение условий дренированности, гидрологических и гидрогеологических условий. • Выявление ландшафтных признаков потенциального формирования таликов. • Карты-схемы распространения сформированных и потенциальных таликов.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Детальное изучение надмерзлотных таликов в естественных ландшафтах южной криолитозоны Западной Сибири проводилось на двух ключевых участках, по которым Институт криосферы Земли ТюмНЦ СО РАН располагает архивными материалами геокриологических наблюдений с 1975 года. Первый участок «Надымский» находится в северной тайге в 40 км к югу от Надыма, второй «Уренгойский» — в подзоне южной лесотундры в 30 км северо-восточнее города Новый Уренгой. Для изучения надмерзлотных таликов в 2025 году были выполнены следующие работы: Для территории участка «Уренгойский» разработана ландшафтная карта масштаба 1:25000 путём интеграции архивных картографических материалов с современными космическими снимками. Работа включала геореферирование архивных карт, спектральную классификацию космических снимков с использованием алгоритма «Случайный лес» и вычисления вегетационных индексов (NDVI, GNDVI, NDMI, MNDWI). На территории выделены 12 типов природно-территориальных комплексов (ПТК) в ранге урочищ и 13 их сочетаний, из которых 7 были обследованы в полевом сезоне 2025 года. Проведены комплексные измерения мощности сезонно-талого слоя на четырёх площадках (размером 100×100 м) и четырёх профилях (протяжённостью 730–1024 м) с шагом зондирования 10–15 метров. Установлено, что в 5 типах урочищ происходит образование надмерзлотных таликов в современных климатических условиях. Проведена унификация и анализ температурных данных из 11 скважин на участке «Уренгойский» и 22 скважин на участке «Надымский». Построены графики термоизоплет для визуализации пространственно-временной динамики температурного поля. Применён метод наименьших квадратов для выявления многолетних температурных трендов на различных глубинах. Проведён корреляционный анализ между температурными характеристиками и параметрами ландшафтного покрова. Для детального изучения внутреннего строения мёрзлых пород и выявления положения границ таликов применена комплексная методика высокоразрешающей сейсморазведки на поперечных волнах (ВСПВ) и вертикального сейсмического профилирования (ВСП). На участке «Надымский» заложено три геофизических профиля (110–150 м), включая профиль, повторяющий профиль 2018 года. На участке «Уренгойский» заложен один профиль (110 м) и проведены исследования по методике ВСП в скважине 1/75. Полученные ключевые результаты: 1. Идентифицированы два типа надмерзлотных субаэральных таликов: дождевально-радиационные (урочища 1б, 1г, 2г, 6е) и радиационные (урочище 4б), различающиеся по механизмам формирования в зависимости от характера напочвенного покрова и растительности. 2. На площадке 100×100 м за 17-летний период (2008–2025) выявлена устойчивая тенденция к увеличению мощности сезонно-талого слоя. На участках с мощным органогенным горизонтом (>0,40 м) глубина протаивания возросла вдвое до 0,83–0,85 м. На участках с маломощным органогенным горизонтом (<0,40 м) произошло формирование и расширение надмерзлотных таликов. 3. Данные сейсмического профилирования в скважине 1/75 показали постепенное опускание кровли многолетней мерзлоты: 3,0 м (2008) → 5,0 м (2018) → 6,0 м (2025). Средняя скорость опускания составила ~0,18 м/год, с замедлением с 0,20 м/год (2008–2018) до 0,14 м/год (2018–2025). 4. Исследование продемонстрировало критическую величину мощности органогенного горизонта (мощностью >0,40 м), делающую его основным буфером, контролирующим глубину протаивания. Участки с редким растительным покровом (редколесья) и маломощным органогенным слоем характеризуются максимальными темпами изменений (~0,21 м/год), тогда как участки с мощным органогенным горизонтом остаются стабильными (~0,03 м/год). 5. Анализ графиков термоизоплет (2016–2025) выявил устойчивый рост температур в слое годовых теплооборотов и окончательное формирование стабильного надмерзлотного талика после зимы 2020–2021 гг. Положительные температуры на глубинах более 2,5 м начали распространяться с середины 1990-х гг., указывая на начало формирования талика в то время. Полученные результаты имеют важное значение для прогнозирования устойчивости инфраструктуры нефтегазовых месторождений в условиях деградации мёрзлоты, разработки адекватных технических решений, уточнения прогнозов развития криогенных процессов и выбора участков размещения новых объектов с учётом климатических изменений, контроля изменения приповерхностных гидрогеологических условий.

 

Публикации

1. Халимьянов А.З., Гравис А.Г., Гравис М.В., Дроздов Д.С., Пономарева О.Е., Царев А.М., Устинова Е.В. ФОРМИРОВАНИЕ СУБАЭРАЛЬНЫХ НАДМЕРЗЛОТНЫХ ТАЛИКОВ В ЮЖНОЙ ЛЕСОТУНДРЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ ГЕОЭКОЛОГИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ. ГИДРОГЕОЛОГИЯ. ГЕОКРИОЛОГИЯ (год публикации - 2026)