ИСТИНА

Термоабразия – процесс разрушения берега и подводного склона, сложенных многолетнемерзлыми дисперсными породами. Термоабразия – природный процесс, переходящий в категорию опасных, если способен привести с серьезному усложнению условий природопользования и освоения береговой зоны. Около половины протяженности береговой линии морей Российской Арктики подвержено различным формам термоабразионного процесса и разрушается со скоростью 0,5-3 м/год. Одновременно с отступанием берега происходит увеличение глубин и на подводном склоне. В результате опасности обрушения в море подвержены инженерные сооружения, расположенные в непосредственной близости от берегового уступа, а оголившиеся в процессе термоабразии подводные трубопроводы и кабели связи, пересекающие береговую черту, могут быть деформированы морскими льдами. Проблема усугубляется заметным увеличением скоростей отступания термоабразионных берегов в последние десятилетия на фоне потепления климата, снижения ледовитости и техногенных нарушений. Заявленный проект направлен на решение важной научной задачи качественной и количественной оценки пространственно-временной изменчивости динамики термоабразионных берегов на фоне климатических изменений и под влиянием техногенных нарушений, а также прогноза развития термоабразионного процесса на побережье Российской Арктики. На основании анализа гидрометеорологического потенциала динамики термоабразионных берегов во второй половине XX – начале XXI века, их геоморфологического и геокриологического строения, данных мониторинга на ключевых участках освоения и при помощи физико-математического моделирования предполагается дать прогноз динамики термоабразионных берегов для различных сценариев изменения климата и ледовитости, выполнить оценку влияния термоабразии на условия природопользования в береговой зоне морей Российской Арктики. Таким образом, впервые в мировой практике в рамках настоящего проекта планируется выполнить всестороннее комплексное исследование термоабразии, выйти на новый уровень знаний, необходимый науке и практике в свете предстоящего масштабного освоения Арктической зоны Российской Федерации.

Thermoabrasion is destruction of coasts and underwater slopes composed by perennially frozen grounds. Thermoabrasion can be considered as a dangerous process when it becomes able to considerably complicate the conditions of natural resource management and industrial development in the coastal zone. About half of the Russian Arctic coastline suffer from different types of thermoabrasional processes, resulting in erosion with rates of 0.5-3 m/year. Along with coastal retreat, depths of the underwater slope increase. As a result, both engineering infrastructure situated in close vicinity to the coastal bluff and underwater cables and pipelines crossing the coastline are at risk of collapse and exposure due to thermoabrasion or deformation by sea ice. Moreover, in the last decades, erosion rates of thermoabrasional coasts have considerably increased along with climate warming, sea ice extent decrease and technogenic impact. The proposed project aims at solving an important fundamental task of qualitative and quantitative estimation of spatially and temporally variable processes of thermoabrasion on the Russian Arctic coasts against the background of climate change and technogenic impact. On the basis of retrospective analysis of coastal dynamics' factors in the second half of the XX-beginning of XXI century, results of monitoring coastal retreat on key areas of oil and gas exploration along with physical-mathematical modeling, we are planning to provide a forecast of thermoabrasional coasts' dynamics for different climate and ice extent change scenarios and to estimate the impact of thermoabrasion on development in the coastal zone of the Russian Arctic seas. Therefore, within the proposed project, the worldwide first integrative investigation of thermoabrasion is planned, aiming to a new level of knowledge, required for both fundamental and applied studies in the light of the future large-scale development of the Arctic Zone of Russian Federation.

2018 г. (первый год) 1) На основе литературных источников, картографических и фондовых материалов, дешифрирования аэрокосмических материалов, результатов собственных наблюдений предполагается выполнить оценку распространения различных форм термоабразионного процесса в береговой зоне Российской Арктики; составить аналитический обзор по вопросам развития термоабразии на арктическом побережье России (Д.М.Алексютина, О.В.Кокин, А.В.Новикова, С.В.Мазнев); 2) Составить Базу данных динамики термоабразионных берегов Росссийской Арктики; проведено сегментирование и выделены различные типы термоабразионных берегов; их пространственное распространение будет зафиксировано на многослойной электронной карте морфогенетических типов и динамики берегов на всю территорию арктического побережья России (масштаб: 1: 15000000) и в региональном масштабе (1: 200000 – 1: 1000000) – на ключевые участки освоения (Варандейский район Печорского моря; Байдарацкая и Обская губы Карского моря, Западный Ямал, район п.Тикси в море Лаптевых, о.Айон в Восточно-Сибирском море, район п.Лорино Чукотского побережья Берингова моря (Д.М.Алексютина, Н.Г.Белова, А.В.Баранская, О.В.Кокин, А.В.Новикова, А.А.Маслаков)). 3) Провести полевые работы на ключевых участках освоения побережья Российской Арктики (Байдарацкая и Обская губы Карского моря, район п.Лорино Чукотского побережья Берингова моря). Получить новые данные по геоморфологическому и геокриологическому строению берегов. Провести мониторинг динамики термоабразионных берегов с использованием методов повторного тригонометрического нивелирования. Выполнить апробацию и внедрение нового метода мониторинга динамики термоабразионных берегов с использованием беспилотного летательного аппарата, оснащенного цифровыми камерами, тепловизором и системой спутникового позиционирования GPS/ГЛОНАСС. (Д.М.Алексютина, Н.Г.Белова, А.В.Баранская, О.В.Кокин, А.В.Новикова, А.А.Маслаков, С.А.Огородов, С.В.Мазнев). 4) Собрать и обработать исходные гидрометеорологические данные, в том числе, наблюдений на ГМС и реанализа (ключевые участки), необходимые для расчета волновых энергетических характеристик береговой зоны во второй половине XX – начале XXI века (Н.Н.Шабаноа, С.О.Разумов). 5) Сделать доклады по теме исследования на международных конференциях: (1) 5-ая Европейская конференция по мерзлотоведению “The 5th European Conference on Permafrost (EUCOP 2018)”, 23 June - 1July 2018, Chamonix-Mont Blanc, France; (2) XXVII Международная береговая конференция «АРКТИЧЕСКИЕ БЕРЕГА: ПУТЬ К УСТОЙЧИВОСТИ», Мурманск, 24-29 сентября 2018 г.; (3) XXXVI Пленум геоморфологической комиссии РАН, Барнаул, 24-29 сентября 2018 г.;(4) V Всероссийская конференция c иностранным участием «Полярная механика», Новосибирск, 9-11 октября 2018 г. 6) Опубликовать 1 статью в журнале Вестник Московского университета. Серия 5. География (SCOPUS); с дать печать 2 статьи в журналы «Геоморфология» (SCOPUS), “Geography, Environment, Sustainability” (SCOPUS, WoS) со ссылками на грант РФФИ-Арктика.

За период своего функционирования рабочая группа «Динамики берегов и дна арктических морей» внесла огромный вклад в исследование геоморфологии и динамики берегов и дна арктических морей. Составлены батиметрические, геоморфологические карты на различные районы берегов и шельфа Российской Арктики. Исследована палеогеография, геоморфология, дан прогноз развития шельфа и берегов арктических морей в условиях глобальных изменений. Для российского побережья Арктики выполнена оценка устойчивости в зависимости от геокриологического строения и проведено районирование берегов различных типов. На участках нефтегазового освоения заложены стационары для исследования динамики берегов и подводного склона. Для целей гидротехнического строительства в береговой зоне разработан ветроэнергетический метод расчета волновых энергетических характеристик (метод Попова-Совершаева). Разработаны принципы берегозащиты в условиях криолитозоны. Выполнена оценка влияния глобальных изменений климата и локальных техногенных воздействий на динамику берегов западного сектора российской Арктики. Проведена оценка процессов абразии и термоабразии берегов как факторов риска возникновения природных и техногенных катастроф в прибрежно-шельфовой зоне морей России. Разработаны основы проведения мониторинга динамики термоабразионных берегов на ключевых участках освоения российской Арктики.

На основе литературных источников, картографических и фондовых материалов, дешифрирования аэрокосмических материалов, результатов собственных наблюдений предполагается выполнена оценка распространения различных форм термоабразионного процесса в береговой зоне Российской Арктики; составить аналитический обзор по вопросам развития термоабразии на арктическом побережье России. Составлена база данных динамики термоабразионных берегов Росссийской Арктики; проведено сегментирование и выделены различные типы термоабразионных берегов; их пространственное распространение будет зафиксировано на многослойной электронной карте морфогенетических типов и динамики берегов на всю территорию арктического побережья России (масштаб: 1: 15000000) и в региональном масштабе (1: 200000 – 1: 1000000) – на ключевые участки освоения (Варандейский район Печорского моря; Байдарацкая и Обская губы Карского моря, Западный Ямал, район п.Тикси в море Лаптевых, о.Айон в Восточно-Сибирском море, район п.Лорино Чукотского побережья Берингова моря. Проведены полевые работы на ключевых участках освоения побережья Российской Арктики (Байдарацкая и Обская губы Карского моря, район п.Лорино Чукотского побережья Берингова моря). Получены новые данные по геоморфологическому и геокриологическому строению берегов. Проведен мониторинг динамики термоабразионных берегов с использованием методов повторного тригонометрического нивелирования. Выполнить апробацию и внедрение нового метода мониторинга динамики термоабразионных берегов с использованием беспилотного летательного аппарата, оснащенного цифровыми камерами, тепловизором и системой спутникового позиционирования GPS/ГЛОНАСС. Собраны и обработаы исходные гидрометеорологические данные, в том числе, наблюдений на ГМС и реанализа (ключевые участки), необходимые для расчета волновых энергетических характеристик береговой зоны во второй половине XX – начале XXI века.