Природные особенности региона. История исследований


Се́верная Землия – самый северный архипелаг Азии – занимает второе место по площади и запасам воды, законсервированной в ледниках, после Новой Земли. Льдом покрыто 49,8% общей площади островов. Архипелаг расположен между Карским морем и морем Лаптевых и отделён на юге от полуострова Таймыр проливом Вилькицкого. В составе архипелага четыре крупных острова (Октябрьской Революции, Большевик, Комсомолец и Пионер) и множество более мелких.

Северная Земля была открыта в 1913 г. Русской гидрографической экспедицией под руководством Б.А. Вилькицкого на кораблях «Таймыр» и «Вайгач». Официальное название «Земля Императора Николая II» в честь царствовавшего тогда российского императора архипелаг получил в 1914 г.; в Северную Землю переименован в 1926 г. Архипелаг впервые был детально исследован и нанесен на карту Н.Н. Урванцевым и Г.А. Ушаковым в ходе Североземельской экспедиции Всесоюзного Арктического института (ВАИ) в 1930–1932 гг. В 1948–1951 гг. геологическая экспедиция Научно-исследовательского института геологии Арктики (НИИГА) проводила геологические и топографические съёмки и гляциологические исследования на крупных островах; в 1951–1953 гг. была выполнена аэрофотосъёмка большей части архипелага. В 1962 г. отряды Североземельской экспедиции Арктического и Антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) неоднократно проводили исследования морфологии и режима ледников, радиолокационные измерения; в 1974 г. был открыт гляциологический стационар на острове Октябрьской Революции. Основные гляциологические работы выполнялись Л.С. Говорухой. Он же является главным автором Каталога ледников Северной Земли.

Климат района характеризуется низкой среднегодовой температурой (-13…-14°С), сравнительно небольшим количеством осадков, холодным коротким летом и суровой продолжительной зимой. В летние периоды происходят вторжения тёплого континентального воздуха, что создаёт благоприятные условия для таяния снега и льда. Талые воды ледников питают множество сравнительно небольших островных рек длиной до 60 км, которые функционируют не более трёх месяцев в году, промерзая зимой до дна. Большие выводные ледники, перекрывая речные долины, подпруживают крупные озёра глубиной до 100 м.

Оледенение архипелага относится к покровному типу и представлено сложными ледниковыми комплексами и отдельными ледниками. К ледниковым комплексам относятся щиты и сложные ледниковые купола с выводными ледниками по периферии.

Скорости движения ледниковых куполов невелики – не более первого десятка м/год, но дренирующие их выводные ледники могут двигаться со скоростями 100–150 м/год и образуют много айсбергов. Годовой айсберговый сток всех ледников Северной Земли оценивается в 0,45–0,55 км3 льда[*]. Кроме того, довольно много небольших простых куполов и ледников горного типа: долинных, каровых, висячих и др.

Ледники располагаются на шести островах архипелага. Самое большое оледенение находится на острове Октябрьской революции. В середине ХХ века по данным Каталога ледников СССР его общая площадь составляла 7946 км2, или 58% площади острова. Сложный ледниковый комплекс, состоящий из трёх щитов – Русанова , Карпинского , Университетский и шельфового ледника Матусевича , расположен в восточной части острова. В состав этого комплекса входит более ста ледников: 21 купол, 49 выводных ледников, два шельфовых ледника и 29 ледников крутых склонов. Щит Карпинского прорывается горами Туманными.

В юго-западной части острова находится ледниковый комплекс Вавилова. Он представляет собой купол, с которого берут начало три небольших выводных ледника. В северо-западной части острова расположен ледниковый комплекс Альбанова – сложный купол с одним выводным ледником и ледниковый комплекс Дежнёва – купол с двумя выводными ледниками. Все они оканчиваются на суше. Кроме того, на острове 15 ледников, не входящих в комплексы – три небольших купола, один висячий ледник, три каровых и восемь присклоновых ледников.

В 1935 г. в юго-восточной части острова была основана полярная станция «Мыс Оловянный», первым начальником которой был Э.Т. Кренкель. В 1950 г. сотрудниками Всесоюзного Арктического института на острове проводились метеорологические, снегомерные и гляциологические работы; в 1974 г. на вершине купола ледника Вавилова была построена научно-исследовательская станция «Купол Вавилова»[*].

Площадь оледенения острова Комсомолец – самого северного из островов архипелага по данным Каталога ледников СССР составляла 6172 км2. Он отделён от острова Октябрьской Революции проливом Красной Армии. Самая северная точка острова – мыс Арктический, с которого стартуют многие арктические экспедиции. Площадь острова 9600 км², максимальная высота 781 м. Ледниками покрыто около 68% острова, 35% берегов острова – ледяные.

Бóльшую часть острова занимает крупнейший ледниковый покров всего архипелага – ледник Академии наук, площадью 5 865 км²; толщина льда достигает 500 м, а высота над уровнем моря – 749 м. Его основу составляют сложный купол, простой купол, 12 выводных ледников и один шельфовый ледник. Обширная, сравнительно плоская центральная часть покрова перекрывает расчленённый глубокими долинами подлёдный рельеф острова. Северные склоны покрова характеризуются плавными очертаниями и нерасчленённой или слабо расчленённой краевой зоной, оканчивающейся на суше. Большая часть западного склона круто обрывается в Карское море. Два крупных выводных ледника зарождаются в юго-западной части купола и, выступая более чем на 20 км за кромку ледникового покрова, спускаются в Карское море. Остальные выводные ледники дренируют южный и восточный склоны и оканчиваются фронтальными обрывами, продуцируя айсберги в пролив Красной Армии и Море Лаптевых. Выводные ледники характеризуются сильной трещиноватостью и значительными скоростями движения льда. Кроме того, на острове ещё шесть куполов общая площадь которых в середине ХХ века составляла 306 км2.

Общая площадь оледенения острова Большевик по данным Каталога ледников СССР составляла 3509 км2 (31% его территории). Для острова характерна сильно пересечённая местность со значительными перепадами высот. Через весь остров с запада на восток в средней его части протянулся ледниковый покров, состоящий из сложного ледникового комплекса Семёнова Тян-Шанского , ледникового комплекса – щита Ленинградского и ледникового комплекса Федченко . В северной части острова расположены ещё несколько ледниковых комплексов (Мушкетова, Войцеховского, Гастелло и др.). К югу от покрова расположены ледниковые комплексы Кропоткина и Гротов . В состав всех комплексов входят многочисленные купола, выводные ледники, долинные, каровые, висячие и присклоновые ледники. Кроме того, на острове выделены ещё четыре независимых небольших купола и 33 ледника горного типа (долинные, каровые, висячие и др.). Большинство ледниковых комплексов не доходит до моря, а оканчивается либо в долинах, либо в пределах прибрежных равнин. В настоящее время на острове расположены две закрытые полярные станции (Солнечная на юге и Песчаная на севере), законсервированные полярная станция Прима и аэродром.

К северо-западу от острова Комсомолец находится остров Шмидта, почти целиком покрытый одноименным ледниковым куполом. Свободен ото льда небольшой участок пляжа площадью на севере острова.

На острове Пионер, отделенном от острова Комсомолец проливом Юный, расположен простой купол округлой формы. Его диаметр по данным Каталога ледников СССР составлял около 15 км, а площадь 254 км2.

Протяжённость ледяных берегов Северной Земли не превышает 500 км (17% длины всей береговой линии). Края ледниковых шапок располагаются большей частью на суше, что способствует стабильности оледенения архипелага. Небольшие разнонаправленные изменения размеров ледников здесь практически уравновешивают друг друга, так что общее изменение размеров оледенения остается незначительным. На островах Комсомолец и Октябрьской Революции площади оледенения с 1953 по 2001 гг. уменьшились лишь на 0,5% и 0,1% соответственно[*]. За этот период выводные ледники Северной Земли отступили в среднем на 130 м, максимальное отступание достигло 208 м, а общее сокращение площади составило 136,2 км2[*].

На всех островах архипелага распространены многолетние снежники. Они располагаются в ветровой тени и образуются в результате переноса снега и его аккумуляции у крутых склонов, под обрывами и уступами гор и берегов, а также в глубоких долинах.

Ледники Северной Земли за вторую половину прошлого века сократились как минимум на 65 км². О деградации оледенения свидетельствуют отступание фронтов ледников, понижение их поверхности, уменьшение скоростей движения льда, отрицательный баланс массы ледников, а также положение границы питания выше уровня, соответствующего стационарному состоянию ледников. Косвенным признаком этого процесса также служит сокращение размеров и количества айсбергов в акваториях у берегов архипелага.

На фоне общего сокращения ледников происходят их разнонаправленные изменения. На архипелаге Северная Земля уже много лет развивается медленная подвижка лопасти ледникового купола Вавилова на о. Октябрьской Революции. За 50 лет (1963–2013 гг.) эта лопасть выдвинулась далеко в море, прирост её площади составил 21,5 км2, причём основное продвижение произошло в последние годы. Общее представление о механизме таких «медленных» подвижек заключается в том, что изначально край ледника приморожен и подпружен, а чуть подальше от края есть тёплые условия на ложе, где может скапливаться вода. Со временем в верхней части ледосбора накапливается больше льда, чем успевает стечь, в результате ледник «созревает» для подвижки. В конце концов он срывает примороженную «запруду» по своему краю и выдвигается. Известно, что такого рода подвижки могут растягиваться на много лет. Скорости подобных подвижек невелики, и они порою продолжаются десятки лет. Противоположно направленные изменения происходили на шельфовом леднике Матусевича. Это последний крупный шельфовый ледник в Российской Арктике. Его площадь в 1998 г. составляла 212 км2. Но в 2012 г. произошло разрушение ледника, в результате которого его площадь сократилась до 100 км2. Судя по имеющимся данным потери массы льда на архипелаге оцениваются в –0,7±3,2 /год за период 2004—2008 гг. и −0,9±2,2/год 2008—2012 гг.

В рамках данного проекта для оценки современного оледенения были использованы космические снимки Sentinel-2 август 2019г., июль 2020. Было обнаружено 223 ледника общей площадью 16774,9 км².