Том 1, № 2 (Апрель-Июнь 1997)

СОДЕРЖАНИЕ

ПPОБЛЕМЫ КPИОЛОГИИ ЗЕМЛИ

• • Шер А.В. Природная перестройка в Восточно-Сибирской Арктике на рубеже плейстоцена и голоцена и ее роль в вымирании млекопитающих и становлении современных экосистем (Сообщение 2)  (с.  3-11).АННОТАЦИЯ
    В первом сообщении рассмотрены условия природной среды в Восточно-Сибирской Арктике во время глобальных похолоданий и потеплений климата и хронология перестройки экосистем на рубеже плейстоцена и голоцена. В данном сообщении рассмотрена роль Арктического бассейна в природной среде региона в плейстоцене и голоцене. Катастрофическое по темпам и масштабам затопление шельфа внесло решающий вклад в процесс распада тундростепных сообществ и появления современных экосистем зональной тундры и лиственничной тайги. Изменения климата и растительности в ходе плейстоцен-голоценовой перестройки должны были привести к резкому усилению эмиссии метана в высоких широтах. Сделана попытка сопоставить природные изменения в Восточно-Сибирской Арктике с глобальными климатическими событиями, восстанавливаемыми по колонкам гренландских ледников. Основной вывод статьи состоит в том, что необратимый распад тундростепной биоты и гибель мамонтовой фауны произошли в результате сочетания глобальных и региональных событий, радикально изменивших природу Восточно-Сибирской Арктики — региона, игравшего в плейстоцене ключевую роль в поддержании этой биоты.
  • Хрусталев Л.Н. Приложение теории надежности к задачам инженерной геокриологии (c. 12-17).АННОТАЦИЯ
    В статье излагаются основные положения теории надежности применительно к решению задач инженерной геокриологии. С их помощью прогнозируется качество принимаемых проектных решений; оценивается территория по стоимости ее освоения и степени техногенного риска; учитывается ущерб от глобального потепления климата в криолитозоне, а также производится планирование инженерных изысканий.
  • Кренке А.Н., Китаев Л.М., Турков Д.В., Кадомцева Т.Г., Айзина Е.М. Изменения снежного покрова и их климатическая роль (Сообщение 2) (c. 18-22).АННОТАЦИЯ
    Первое сообщение, которое опубликовано в предыдущем номере этого журнала, было посвящено информации о результатах исследований снежного покрова континентального масштаба и их изменений и многолетней изменчивости для территории СНГ и стран Балтии. Второе сообщение посвящено климатической роли снежного покрова. Расчеты для Евразийской, Западносибирской и Туранской равнин показывают, что в период снеготаяния затраты атмосферного тепла на таяние имеют одинаковый порядок величин с весенней адвекцией и превышает в 2-3 раза прогрев тропосферы. Сравнение междудесятилетней и межгодовой изменчивости снежного покрова и температуры воздуха в глобальном масштабе свидетельствует о соответствии величины изменчивости площади снежного покрова и тепловых потоков к нему и изменчивости теплосодержания тропосферы. Это может быть интерпретировано как их взаимосвязь. Однако в средних и высоких широтах между поверхностью снежного покрова и температурой воздуха существует не только дестабилизирующая положительная обратная связь, но и отрицательная, стабилизирующая, тоже. Наш эксперимент с МОЦА показывает, что при расширении снежного покрова возрастает адвекция тепла с юга и океана благодаря возросшему температурному градиенту. Следовательно, разрастание снежного покрова до состояния „Белой Земли» является невозможным. Летняя муссонная циркуляция ослабевает при увеличении снежного покрова из-за увлажнения и, следовательно, охлаждения земной поверхности весной.

КРИОГЕННЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ И ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ

• • Конищев В.Н. Криолитогенный метод оценки палеотемпературных условий формирования ледового комплекса и субаэральных перигляциальных отложений (c. 23-28).АННОТАЦИЯ
    Специфика криогенной дезинтеграции позволяет обособить ее из общей системы процессов физического выветривания и предложить особый показатель, характеризующий распределение основных породо­образующих минералов по гранулометрическому спектру и названный коэффициентом криогенной контрастности (ККК). Установленное ранее общее зональное распределение ККК в почвах и грунтах областей сезонного и многолетнего промерзания, позволяет перейти к более строгому обоснованию связи ККК со среднегодовой температурой грунтов. Экспериментально, в лабораторных условиях, установлена зависимость интенсивности криогенной дезинтеграции различных минералов от температурного режима промерзания—оттаивания. В естественных условиях это выражается в существовании достаточно закономерной связи ККК почв и грунтов СТС и CMC и их среднегодовой температуры. На графике были нанесены ККК таежных текстурно-дифференцирован­ных почв, развитых на покровных суглинках и соответствующие им среднегодовые температуры на глубине 0.2-0.4 м для районов сезонного промерзания и области вечной мерзлоты. Полученный график связи ККК и среднегодовых температур грунтов анализируется с точки зрения возможности палеотемпературных реконструкций. Приводятся предварительные результаты палеотемпературной интерпретации значений ККК различных разрезов ледового комплекса Северной и Центральной Якутии и перигляциальных плейстоценовых отложений Русской равнины.
  • Фотиев С.М. Гидрохимический метод оценки палеотемпературы пород на арктическом побережье (c. 29-35).АННОТАЦИЯ
    Криогенная метаморфизация химического состава воды и вмещающих ее пород происходит при понижении их температуры ниже 0° С. Установлено, что в процессе вымораживания морской воды достаточно уверенно выделяются три стадии криогенного метаморфизма ее химического состава: I — охлаждение, II — концентрация и III — дссульфатизация. Каждая стадия криогенного метаморфизма протекает в узком диапазоне температуры и вследствие этого характеризуется вполне определенной интенсивностью физико-химических процессов, весьма своеобразным химическим составом и конкретной степенью минерализации криометаморфизованных вод. По данным исследований составлена палетка. В ее левой части расположена кривая изменения минерализации морской воды при ее последовательном вымораживании в интервале от 0 до -22.5 °С, в ее правой части приведены формулы химического состава криометаморфизованной морской воды. Они характеризуют строгую последовательность изменения химического состава криопэгов при понижении их температуры до -1.8; до -3.5; до -7.4; до -10; до -15 и до -22.5 °С. Пользоваться палеткой очень просто. Необходимо найти на кривой солености точку, которая соответствует солености криопэга, отобранного либо из скважины, либо из источника. Затем необходимо сопоставить данные о температуре, минерализации и химическом составе криопэга с контрольными данными, приведенными на палетке. Это позволит определить минимальную температуру охлаждения водовмещающих пород.

КРИОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ НА ШЕЛЬФЕ И НА СУШЕ ПОБЕРЕЖИЙ АРКТИЧЕСКИХ МОРЕЙ

• • Данилов И.Д. Эволюция арктического шельфа в позднем кайнозое и криогенно-гляцигенные процессы в его пределах (c. 36-41).АННОТАЦИЯ
    В течение позднекайнозойской истории Арктического шельфа и его побережий существовали и взаимодействовали три формы оледенения Земли: наземное, подземное и морское. Их соотношение направленно-циклически менялось во времени и пространстве. В статье на фоне эволюции системы Арктического шельфа и палеошельфа (прибрежные равнины) в позднем кайнозое (миоцен, плиоцен, плейстоцен, голоцен) показана роль каждого из криогенно-гляцигенных фактров в определенные временные этапы, которые коррелируются с трансгрессивно-регрессивными циклами развития Полярного бассейна. Выявлены главные этапы трансгрессий и регрессий, осуществлена их привязка к шкале геологического времени, охарактеризованы основные криогенно-гляцигенные процессы в эти этапы. Показаны следствия и диагностические признаки криогенно-гляцигенных процессов в толщах осадочных пород, слагающих Арктический шельф и палеошельф в различных в структурно-тектоническом отношении регионах. Особое внимание уделено позднеплейстоценово-голоценовому этапу, когда происходило формирование современных геокриологических условий Арктического шельфа. Рассмотрена пространственно-эволюционная модель (соотношение и динамика) наземного, подземного и морского типов криогенеза.
  • Романовский Н.Н., Гаврилов А.В., Холодов А.Л., Хуббертен Х.-В., Кассенс Х. Реконструкция палеогеографических условий шельфа моря Лаптевых для позднеплейстоцен-голоценового гляциоэвстатического цикла (c. 42-49).АННОТАЦИЯ
    Реконструированы палеогеографические условия на шельфе моря Лаптевых в позднем плейстоцене-голоцене. Разработана палеогеографическая модель, учитывающая: этапность осушения шельфа в период последней гляциоэвстатической регрессии Мирового океана; продолжительность и условия многолетнего промерзания отложений на шельфе; накопление на поверхности оголившегося шельфа субаэральных синкриогенных отложений ледового комплекса; неодинаковое воздействие моря на отложения и береговые процессы на разных стадиях последней трансгрессии. Палеогеографическая модель адаптирована для компьютерного моделирования эволюции мерзлоты на шельфе моря Лаптевых в период последнего гляциоэвстатического цикла.
  • Лейбман М.О. Криолитологические особенности сезонноталого слоя на склонах в связи с процессом криогенного оползания (c. 50-55).АННОТАЦИЯ
    В связи с изучением криогенного оползания в течение ряда лет, начиная с 1989 г., проводились наблюдения за криогенным строением сезонноталого слоя в весеннее время и за темпом его оттаивания. При этом получены некоторые качественные и количественные зависимости скорости оттаивания и состояния увлажненности сезонноталого слоя от льдистости и криогенного строения. Проанализированы многочисленные разрезы сезонноталого слоя на оползневых склонах. Приуроченность криогенных оползней к склонам с определенным криолитологическим типом разреза позволяет определить механизм отрыва.
  • Гравис Г.Ф. Роль флювиальных процессов в развитии пород ледового комплекса (c. 56-59).АННОТАЦИЯ
    Среди гипотез, посвященных происхождению пород ледового, или едомного комплекса, главными являются аллювиальная (русловая, пойменная) и эоловая гипотезы. Однако все особенности едомных толщ может объяснить только флювиальная (аллювиально-пролювиальная) гипотеза.

МИКРОБИОЛОГИЯ КРИОСФЕРЫ

• • Воробьева Е.А., Гиличинский Д.А., Соина В.С. Жизнь в криосфере: взгляд на проблему (c. 60-66).АННОТАЦИЯ
    Запасы биомассы микроорганизмов в осадочных слоях литосферы значительно превосходят содержание живого вещества в почвенном покрове. В мерзлых осадочных породах численность микроорганизмов в 1 г грунта не меньше, чем в фильтруемых осадках и лишь незначительно уступает почвам. Устойчиво низкие температуры не являются экстремальным фактором, лимитирующим жизнеспособность организмов, а способствуют их стабилизации и адаптации. Уровень и длительность воздействия отрицательных температур в естественных местообитаниях определяют соотношение гипометаболических (культивируемых) клеток и клеток в состоянии глубокого покоя (жизнеспособных, но не культивируемых).
    Нижняя граница биосферы, определяемая температурой тепловой деструкции клеток, в криосфере располагается на больших глубинах.
  • Дмитриев В.В., Гиличинский Д.А., Файзутдинова Р.Н., Остроумова Н.В., Голубев В.И., Дуда В.И. Дрожжи в вечномерзлых отложениях Сибири позднеплиоценового-раннеплейстоценового возраста (c. 67-70).АННОТАЦИЯ
    Жизнеспособные формы дрожжей были найдены в значительных количествах (до 9 тыс. колонии образующих единиц в 1 г сухого грунта) в мерзлых отложениях северо-востока Сибири позднеплиоцено-вого-раннеплейстоценового возраста. Выделенные штаммы дрожжей отнесены к трем родам: Cryptococcus, Rhodotorula и Sporobolomyces. Свойства двух штаммов соответствовали современным видам Cryptococcus albidus (Saito) Skinner и Sporobolomyces roseus Kluyver et. van Niel. Штаммы дрожжей, отнесенные к роду Rhodotorula, близки к представителям видов Rh. muscorum, Rh. fragariae и Rh. graminis, но отличались от них по ряду таксономических признаков. Методом дифференциальной изотермической калориметрии обнаружена более высокая физиологическая активность дрожжей, выделенных из мерзлоты, по сравнению с их современными типовыми штаммами.
  • Вишнивецкая Т.А., Ерохина Л.Г., Гиличинский Д.А., Воробьева Е.А. Синезеленые и зеленые водоросли из вечномерзлых осадочных пород Арктики (c. 71-76).АННОТАЦИЯ
    В мерзлых осадочных отложениях Колымской низменности различного возраста и генезиса определено содержание общего хлорофилла. В молодых голоценовых осадках содержание фотосинтетических пигментов достигает 25х10~2 мг/г, а в более древних (плиоценовых) осадках содержание фотосинтетических пигментов менее чем 2,8х10-2 мг/г. Впервые из мерзлых осадков выделены жизнеспособные микроводоросли, которые являются высшими из выделенных на сегодняшний день микроорганизмов, длительное время существующих в переохлажденном состоянии при недоступности субстрата и отсутствии условий для фотохимических реакций. В 34% изученных образцов мерзлых осадочных пород отмечался рост микроводорослей. Среди выделенных 28 штаммов водорослей 36% являлись синезелеными водорослями (цианобактериями) и относились к порядкам Nostocales (роды Nostoc, Anabaena) и Oscillatoriales (роды Oscillaloria и Phormidium). Зелеными водорослями в основном порядка Chlorococcales (роды Chlorococcum и Chlorella) были представлены 64% изолятов.