К ОЦЕНКЕ ВОЗМОЖНОГО ВЛИЯНИЯ МАТЕРИКОВОГО СТОКА НА ГИБЕЛЬ ГИДРОБИОНТОВ В АВАЧИНСКОМ ЗАЛИВЕ ТИХОГО ОКЕАНА (КАМЧАТКА)
https://doi.org/10.31857/S0869607122040048
Аннотация
В сентябре 2020 года в Авачинском заливе Тихого океана наблюдалась массовая гидробионтов. В данной работе анализируется возможная роль материкового стока в формировании этого явления. По данным реанализа GloFAS-ERA5 проведена оценка водного режима исследуемых рек, для определения путей миграции взвесей использован метод “фингерпринтинга”, методами дешифрирования шлейфов мутности по космических снимкам Landsat и Sentinel-2 выполнено определение выноса взвесей в Тихий океан со стоком р. Налычева. Выявлена роль эрозионных процессов в формировании стока наносов со склонов вулканов Авачинский, Жупановский и Купол. Особое внимание в работе уделено последствиям схода лахара на склонах Жупановского вулкана, произошедшего в 2015 году. Сделан вывод о кратковременном (в течение одного года) воздействии этого события на сток наносов в устье р. Налычева.
Ключевые слова
Камчатка,
сток наносов,
сток растворенных веществ,
красные приливы,
гидробионты,
природная катастрофа
При поддержке: Исследование выполнено по госзаданию НИ Лаборатории эрозии почв и русловых процессов географического факультета МГУ (проект № 121051200166-4).
Об авторах
С. Р. Чалов
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова;
Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии
Россия
Россия
Москва
А. С. Цыпленков
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Москва
Д. И. Школьный
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Москва
К. Н. Прокопьева
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Москва
Е. И. Бахарева
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Москва
Список литературы
1. Горбач Н.В., Самойленко С.Б., Плечова А.А., Мельников Д.В., Горбач Н.В., Самойленко С.Б., Плечова А.А., Мельников Д.В. Обвал на вулкане Жупановский (Камчатка) в июле 2015 г.: первые данные и наблюдения // Вестн. КРАУНЦ. Сер. Науки о Земле. 2015. Т. 27. вып. 3. С. 5–11.
2. Есин Е.В. Обзор токсичности основных элементов-загрязнителей лососевых нерестовых рек камчатки // Известия ТИНРО. 2015. Т. 180. С. 210–225.
3. Есин Е.В., Чалов С.Р. Экологическая классификация рек вулканических территорий Камчатки // Чтения памяти Владимира Яковлевича Леванидова. 2014. Т. 6. С. 220–238.
4. Савенко В.С. Химический состав взвешенных наносов рек мира. М.: ГЕОС, 2006. 175 с.
5. Тарасов М.К., Тутубалина О.В. Методика определения мутности воды в р. Селенге и прилегающей акватории оз. Байкал по данным дистанционного зондирования // Исследования Земли из Космоса. 2018. Т. 1. С. 60–71.
6. Чалов С.Р., Ефимов В.А. Механический состав взвешенных наносов: классификации, характеристики, пространственная изменчивость // Вестник МГУ. Серия 5. География. 2021. Т. 5. С. 91–103.
7. Чалов С.Р., Прокопьева К.Н. Оценка баланса взвешенных наносов в дельте р. Лена по данным дистанционного зондирования земли // Исследования Земли из космоса. 2021. Т. 2021. вып. 3. С. 19–29. https://doi.org/10.31857/S0205961421030027
8. Чалов С.Р., Цыпленков А.С. Сток наносов малых рек районов современного вулканизма (р. Сухая Елизовская, Камчатка) // Геоморфология. 2017. Т. 6. вып. 1. С. 104–116. https://doi.org/10.15356/0435-4281-2017-1-104-116
9. Berger C., McArdell B.W., Schlunegger F. Sediment transfer patterns at the Illgraben catchment, Switzerland: Implications for the time scales of debris flow activities // Geomorphology. 2011. V. 125. № 3. P. 421–432. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2010.10.019
10. Bracken L.J., Wainwright J., Ali G.A., Tetzlaff D., Smith M.W., Reaney S.M., Roy A.G. Concepts ofhydrological connectivity: Research approaches, pathways and future agendas // Earth-Science Reviews. 2013. V. 119. P. 17–34. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2013.02.001
11. Cavalli M., Goldin B., Comiti F., Brardinoni F., Marchi L. Assessment of erosion and deposition in steep mountain basins by differencing sequential digital terrain models // Geomorphology. 2017. V. 291. P. 4–16. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2016.04.009
12. Chalov S., Prokopeva K., Habel M. North to South Variations in the Suspended Sediment Transport Budget within Large Siberian River Deltas Revealed by Remote Sensing Data // Remote Sensing. 2021. V. 13. № 22. P. 4549. https://doi.org/10.3390/rs13224549
13. Chalov S.R., Tsyplenkov A.S., Pietron J., Chalova A.S., Shkolnyi D.I., Jarsjö J., Maerker M. Sediment transport in headwaters of a volcanic catchment—Kamchatka Peninsula case study // Frontiers of Earth Science in China. 2017. V. 11. № 3. P. 565–578. https://doi.org/10.1007/s11707-016-0632-x
14. Collins A.L., Pulley S., Foster I.D.L., Gellis A., Porto P., Horowitz A.J. Sediment source fingerprinting as an aid to catchment management: A review of the current state of knowledge and a methodological decision-tree for end-users // Journal of Environmental Management. 2017. V. 194. P. 86–108. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2016.09.075
15. Collins A.L., Walling D.., Leeks G.J.L. Composite fingerprinting of the spatial source of fluvial suspended sediment : a case study of the Exe and Severn river basins, United Kingdom // Géomorphologie : relief, processus, environnement. 1996. V. 2. № 2. P. 41–53. https://doi.org/10.3406/morfo.1996.877
16. DiBiase R.A., Whipple K.X., Heimsath A.M., Ouimet W.B. Landscape form and millennial erosion rates in the San Gabriel Mountains, CA // Earth and Planetary Science Letters. 2010. V. 289. № 1–2. P. 134–144. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2009.10.036
17. Evrard O., Navratil O., Ayrault S., Ahmadi M., Némery J., Legout C., Lefèvre I., Poirel A., Bonté P., Esteves M. Combining suspended sediment monitoring and fingerprinting to determine the spatial origin of fine sediment in a mountainous river catchment // Earth Surface Processes and Landforms. 2011. V. 36. № 8. P. 1072–1089. https://doi.org/10.1002/esp.2133
18. Gaspar L., Lizaga I., Blake W.H., Latorre B., Quijano L., Navas A. Fingerprinting changes in source contribution for evaluating soil response during an exceptional rainfall in Spanish pre-pyrenees // Journal of Environmental Management. 2019. V. 240. N November 2018. P. 136–148. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.03.109
19. Harrigan S., Zsoter E., Alfieri L., Prudhomme C., Salamon P., Wetterhall F., Barnard C., Cloke H., Pappenberger F. GloFAS-ERA5 operational global river discharge reanalysis 1979-present // Earth System Science Data. 2020. V. 12. № 3. https://doi.org/10.5194/essd-12-2043-2020
20. Khesina Z.B., Karnaeva A.E., Pytskii I.S., Buryak A.K. The mysterious mass death of marine organisms on the Kamchatka Peninsula: A consequence of a technogenic impact on the environment or a natural phenomenon? // Marine Pollution Bulletin. 2021. V. 166. P. 112175. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2021.112175
21. Lehner B., Grill G. Global river hydrography and network routing: baseline data and new approaches to study the world’s large river systems // Hydrological Processes. 2013. V. 27. № 15. P. 2171–2186. https://doi.org/10.1002/hyp.9740
22. Linke S., Lehner B., Ouellet Dallaire C., Ariwi J., Grill G., Anand M., Beames P., Burchard-Levine V., Maxwell S., Moidu H., Tan F., Thieme M. Global hydro-environmental sub-basin and river reach characteristics at high spatial resolution // Scientific Data. 2019. V. 6. № 1. P. 283. https://doi.org/10.1038/s41597-019-0300-6
23. Lizaga I., Gaspar L., Blake W.H., Latorre B., Navas A. Fingerprinting changes of source apportionments from mixed land uses in stream sediments before and after an exceptional rainstorm event // Geomorphology. 2019. V. 341. P. 216–229. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2019.05.015
24. Lizaga I., Latorre B., Gaspar L., Navas A. FingerPro: an R Package for Tracking the Provenance of Sediment // Water Resources Management. 2020. V. 34. № 12. P. 3879–3894. https://doi.org/10.1007/s11269-020-02650-0
25. Mao L., Cavalli M., Comiti F., Marchi L., Lenzi M.A., Arattano M. Sediment transfer processes in two Alpine catchments of contrasting morphological settings // Journal of Hydrology. 2009. V. 364. № 1–2. P. 88–98. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2008.10.021
26. Messenzehl K., Hoffmann T., Dikau R. Sediment connectivity in the high-alpine valley of Val Müschauns, Swiss National Park – linking geomorphic field mapping with geomorphometric modelling // Geomorphology. 2014. V. 221. P. 215–229. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2014.05.033
27. Motha J.A., Wallbrink P.J., Hairsine P.B., Grayson R.B. Determining the sources of suspended sediment in a forested catchment in southeastern Australia // Water Resources Research. 2003. V. 39. № 3. https://doi.org/10.1029/2001WR000794
28. Owens P.N., Blake W.H., Gaspar L., Gateuille D., Koiter A.J., Lobb D.A., Petticrew E.L., Reiffarth D.G., Smith H.G., Woodward J.C. Fingerprinting and tracing the sources of soils and sediments: Earth and ocean science, geoarchaeological, forensic, and human health applications // Earth-Science Reviews. 2016. V. 162. P. 1–23. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2016.08.012
29. Palazón L., Latorre B., Gaspar L., Blake W.H., Smith H.G., Navas A. Comparing catchment sediment fingerprinting procedures using an auto-evaluation approach with virtual sample mixtures // Science of The Total Environment. 2015. V. 532. P. 456–466. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.05.003
30. Phillips J.M., Russell M.A., Walling D.E. Time-integrated sampling of fluvial suspended sediment: a simple methodology for small catchments // Hydrological Processes. 2000. V. 14. № 14. P. 2589–2602. https://doi.org/10.1002/1099-1085(20001015)14:14<2589::AID-HYP94>3.0.CO;2-D
31. Pulley S., Collins A.L. Tracing catchment fine sediment sources using the new SIFT (SedIment Fingerprinting Tool) open source software // Science of the Total Environment. 2018. V. 635. P. 838–858. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.04.126
32. Romanescu G., Chalov S., Stoleriu C.C., Mihu-Pintilie A., Angileri S.E., Kuznetsova Y., Cama M., Maerker M. Geomorphologic map of the 1st Mutnaya River, Southeastern Kamchatka, Russia // Journal of Mountain Science. 2017. V. 14. № 12. P. 2373–2390. https://doi.org/10.1007/s11629-017-4358-3
33. Vanacker V., Blanckenburg F. von, Govers G., Molina A., Campforts B., Kubik P.W. Transient river response, captured by channel steepness and its concavity // Geomorphology. 2015. V. 228. P. 234–243. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2014.09.013
34. Vigiak O., Borselli L., Newham L.T.H., McInnes J., Roberts A.M. Comparison of conceptual landscape metrics to define hillslope-scale sediment delivery ratio // Geomorphology. 2012. V. 138. № 1. P. 74–88. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2011.08.026
35. Walling D.E. The sediment delivery problem // Journal of Hydrology. 1983. V. 65. № 1–3. P. 209–237. https://doi.org/10.1016/0022-1694(83)90217-2
36. Walling D.E. Tracing suspended sediment sources in catchments and river systems // Science of The Total Environment. 2005. V. 344. № 1–3. P. 159–184. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2005.02.011
37. Wobus C., Whipple K.X., Kirby E., Snyder N., Johnson J., Spyropolou K., Crosby B., Sheehan D. Tectonics from topography: Procedures, promise, and pitfalls // Tectonics, Climate, and Landscape Evolution. Geological Society of America, 2006. https://doi.org/10.1130/2006.2398(04)
38. Yakubovich O.V., Yakovleva E.V., Golovanov A.N., Volkov A.S., Volkova O.S., Zvereva E.A., Dimitrova O.V., Vasiliev A.N. The First Vanadate–Carbonate, K 2 Mn 3 (VO 4) 2 (CO 3) : Crystal Structure and Physical Properties // Inorganic Chemistry. 2013. V. 52. № 3. P. 1538–1543. https://doi.org/10.1021/ic302333e
39. Березовская В.А. Авачинская губа. Гидрохимический режим, антропогенное воздействие. Петропавловск-Камчатский: КГАРФ, 1999.
40. Бондур В.Г., Замшин В.В., Чверткова О.И. Исследование из космоса экологического происшествия у полуострова Камчатка в сентябре-октябре 2020 г., связанного с красным приливом // Доклады Российской Академии Наук. Науки О Земле. 2021. Т. 497. вып. 1. https://doi.org/10.31857/S2686739721030014
41. Бондур В.Г., Замшин В.В., Чверткова О.И., Матросова Е.Р., Ходаева В.Н. Анализ причин экологического происшествия на Камчатке осенью 2020 г., связанного с красным приливом, на основании космических данных // Исследование Земли Из Космоса. 2021. вып. 3. https://doi.org/10.31857/S020596142103009X
42. Виноградов В.Н., Муравьев Я.Д. Ледник Козельский (Авачинская группа вулканов) Водноледниковый и тепловой баланс горноледниковых бассейнов. Спб: Гидрометеоиздат, 1992.
43. Гирина О.А., Лупян Е.А., Сорокин А.А., Мельников Д.В., Маневич А.Г., Маневич Т.М. Спутниковые и наземные наблюдения эксплозивных извержений вулкана Жупановский (Камчатка, Россия) в 2013 и 2014–2016 гг // Вулканология и сейсмология. 2018. вып. 1. С. 3–17.
44. Куксина Л.В., Алексеевский Н.И. Эрозионное районирование территории Камчатского края // География И Природные Ресурсы. 2016. Т. 2. С. 132–141.
45. Терский П.Н., Жбаков К.К., Михеева А.И. Связь морфометрических характеристик водосборов и ландшафтных условий в бассейне Р. Авачи (камчатка) с характеристиками среднегодового и максимального стока рек // Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана. 2017. вып. 46. С. 51–65. https://doi.org/10.15853/2072-8212.2017.46.51-65
46. Kamchatka: Pollution killing sea life in Russian far east // BBC News. 2020.
47. 95% of Marine Life on Sea Floor Killed in Kamchatka Eco-Disaster, Scientists Say // The Moscow Times. 2020.
Дополнительные файлы
Рецензия
Для цитирования:
Чалов С.Р., Цыпленков А.С., Школьный Д.И., Прокопьева К.Н., Бахарева Е.И. К ОЦЕНКЕ ВОЗМОЖНОГО ВЛИЯНИЯ МАТЕРИКОВОГО СТОКА НА ГИБЕЛЬ ГИДРОБИОНТОВ В АВАЧИНСКОМ ЗАЛИВЕ ТИХОГО ОКЕАНА (КАМЧАТКА). Известия Русского географического общества. 2022;154(4):69-84. https://doi.org/10.31857/S0869607122040048
For citation:
Chalov S.R., Tsyplenkov A.S., Shkolny D.I., Prokopeva K.N., Bahareva E.I. Overland Runoff and its Impact on Hydrobiont Mortality in Avachinsky Gulf (Pacific Ocean, Kamchatka). Proceedings of the Russian Geographical Society. 2022;154(4):69-84. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S0869607122040048
Просмотров:
168
Послать статью по эл. почте 