Везде

RAS Earth ScienceГеоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология Environmental Geoscience

  • ISSN (Print) 0869-7809
  • ISSN (Online) 3034-6401

CAUSES OF THERMAL SUFFOSION ATTENUATION ON THE BESTYAKH TERRACE OF THE LENA RIVER, CENTRAL YAKUTIA

You can
PII
10.31857/S0869780923040045-1
DOI
10.31857/S0869780923040045
Publication type
Status
Published
Authors
L. A. Gagarin
  • Affiliation: Melnikov Permafrost Institute, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences
V. V. Olenchenko
  • Affiliation: Melnikov Permafrost Institute, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences
Volume/ Edition
Volume / Issue number 5
Pages
28-42
Abstract
This paper presents the results of thermal suffosion study in the Ulakhan-Taryn Creek valley, Central Yakutia, where intrapermafrost groundwater is discharged. Interpretation of satellite images and analysis of field data from landscape surveys, electrical resistivity tomography studies and ground temperature observations were used to determine the factors contributing to the attenuation of thermal suffosion in sandy deposits of the IV (Bestyakh) terrace of the Lena River. Successional stages of revegetation in the accumulation zones of sands washed off by subsurface flow were examined. Vegetation succession was found to modify geocryological conditions in the groundwater discharge area, sometimes leading to its complete freezing. Conditions favorable both for permafrost aggradation and degradation may develop, depending on the landscape type. Ground temperature data indicate that the active layer thickness in sands at a thermal suffosion site covered by sparse pine forest is 3.5 m, while the mean annual permafrost temperature at the depth of zero annual amplitude is –0.2°С. In 2014, a subaerial talik began to form at this site, the bottom of which lowered from 3.5 m down to 6.0 m. At a larch site with tussocks, the active layer thickness is within 0.5–0.8 m and the mean annual permafrost temperature is about –2.0°С. An ERT survey provided information on the current permafrost and groundwater conditions, where groundwater discharge has ceased. A scenario is proposed describing the changes in the discharge area caused by permafrost disturbance above an aquifer. Formation of an underground cavity and collapse of the overlying permafrost layer resulting in characteristic depressions and sinkholes at the surface promote ground freezing in the discharge zone. Mechanical blocking the flow paths reduces the flow velocity promoting the restoration of permafrost and cutting off the area of soil removal by thermal suffosion. Further on, this attenuates the thermal suffosion. Its active phase can shift spatially due to thawing the pore ice in the permafrost in contact with the confined aquifer, widening soil voids and forming new flow pathways. Thus, attenuation of thermal suffosion on the Bestyakh Terrace of the Lena River results from the combination of internal (impeded flow) and external (vegetation succession) factors.
Keywords
<i>термосуффозия</i> <i>межмерзлотные воды</i> <i>надмерзлотные воды</i> <i>талик</i> <i>многолетнемерзлые породы</i> <i>сукцессия</i> <i>электротомография</i>
Date of publication
19.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
12

References

  1. 1. Анисимова Н.П. Формирование химического состава подземных вод таликов (на примере Центральной Якутии). М.: Наука, 1971. 196 с.
  2. 2. Бойцов А.В. Геокриология и подземные воды криолитозоны. Тюмень: ТюмГНГУ, 2011. 178 с.
  3. 3. Варламов С.П., Скачков Ю.Б., Скрябин П.Н. Температурный режим грунтов мерзлотных ландшафтов Центральной Якутии. Якутск: ИМ СО РАН, 2002. 218 с.
  4. 4. Гагарин Л.А. Оценка современных условий формирования субаэральных таликов в Центральной Якутии // Матер. Всерос. сов. по подземным водам Востока России. Якутск: ИМЗ СО РАН, 2015. С. 76–80.
  5. 5. Гагарин Л.А., Бажин К.П., Оленченко В.В., Огонеров В.В., Ву Цинбай. Выявление участков потенциального термосуффозионного разуплотнения грунтов вдоль федеральной автодороги А-360 “Лена” в Центральной Якутии // Криосфера Земли. 2019. № 3 (23). С. 61–68.
  6. 6. Гагарин Л.А., Семерня А.А., Лебедева Л.С. Оценка термосуффозионных процессов в Центральной Якутии на примере участка Улахан-Тарын // Геоэкология. 2016. № 3. С. 252–262.
  7. 7. Галанин А.А., Павлова М.Р., Шапошников Г.И., Лыткин В.М. Тукуланы: песчаные пустыни Якутии // Природа. 2016. № 11. С. 44–55.
  8. 8. Ефимов А.И. Незамерзающий пресный источник Улахан-Тарын в Центральной Якутии // Исследование вечной мерзлоты в Якутской республике. 1952. № 3. С. 60–105.
  9. 9. Иванов М.С. Криогенное строение четвертичных отложений Лено-Алданской впадины. Новосибирск: Наука, 1984. 126 с.
  10. 10. Камалетдинов В.А. Рельеф цоколя и строение четвертичного покрова Лено-Амгинского междуречья // Геология Кайнозоя Якутии. Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1982. С. 94–103.
  11. 11. Колесников А.Б. Влияние современных параметров климата на условия инфильтрационного питания водоносных таликов Центральной Якутии // Матер. Всерос. сов. по подземным водам Востока России. Якутск: ИМЗ СО РАН, 2015. С. 114–117.
  12. 12. Лыткина Л.П., Миронова С.И. Послепожарная сукцессия в лесах криолитозоны (на примере Центральной Якутии) // Экология. 2009. № 3. С. 168–173.
  13. 13. Оленченко В.В., Гагарин Л.А., Христофоров И.И., Колесников А.Б., Ефремов В.С. Строение участка развития термосуффозионных процессов в пределах Бестяхской террасы реки Лены по геофизическим данным // Криосфера Земли. 2017. № 5 (21). С. 16–26.
  14. 14. Павлова Н.А., Колесников А.Б., Ефремов В.С., Шепелев В.В. Химический состав подземных вод меж-мерзлотных таликов в Центральной Якутии // Водные ресурсы. 2016. № 2 (43). С. 216–227.
  15. 15. Правкин С.А., Большиянов Д.Ю., Поморцев О.А., Савельева Л.А. и др. Рельеф, строение и возраст четвертичных отложений долины р. Лены в Якутской излучине // Вестник СПбГУ. 2018. № 2 (63). С. 209–229.
  16. 16. Румянцев Е.А. Наледный процесс и явление зимней напорной суффозии // Тр. Хабаровского ин-та инженеров ж/д транспорта. 1966. (21). С. 4–15.
  17. 17. Семерня А.А., Гагарин Л.А., Бажин К.И. Гидрогеологические особенности участка распространения межмерзлотного водоносного комплекса в районе источника Ерюю (Центральная Якутия) // Криосфера Земли. 2018. № 2 (XXII). С. 29–38.
  18. 18. Тимофеев П.А., Исаев А.П., Щербаков И.П. Леса среднетаежной подзоны Якутии. Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1994. 140 с.
  19. 19. Федоров А.Н. Мерзлотные ландшафты Якутии: методика выделения и вопросы картографирования. Якутск: ИМЗ СО РАН, 1991. 140 с.
  20. 20. Шендер Н.И., Бойцов А.В., Тетельбаум А.С. Формирование таликов и высокотемпературных мерзлых пород в условиях центральной Якутии // Матер. первой конференции геокриологов России. М.: Изд-во МГУ, 1996. Кн. 1. Ч. 3. С. 525–537.
  21. 21. Шепелев В.В. Оценка эрозионно-суффозионной деятельности источников Центральной Якутии // Известия вузов: Геология и разведка. 1972. (9). С. 88–92.
  22. 22. Шепелев В.В., Бойцов А.В., Оберман Н.Г., Петченко М.Ф. и др. Мониторинг подземных вод криолитозоны. Якутск: ИМЗ СО РАН, 2002. 172 с.
  23. 23. Шестакова А.А. Картографирование мерзлотных ландшафтов с учетом сукцессий растительности (на примере Лено-Алданского междуречья) // Сергеевские чтения. Роль инженерной геологии и изысканий на предпроектных этапах строительного освоения территорий. М.: РУДН, 2012. С. 153–158.
  24. 24. Czudek T., Demek J. Thermokarst in Siberia and Its Influence on the Development of Lowland Relief // Quaternary Research. 1970. № 1 (1). C. 103–120.
  25. 25. Embleton C., Thornes J.B. Process in geomorphology. New York: Wiley, 1979. 436 c.
QR
Translate

Indexing

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library