Рабочие группы

РАБОЧИЕ ГРУППЫ

(06)

Глава 2. Кто и над чем работает?

Группа Е.Ю. Новенко

Реконструкции изменений ландшафтов и климата с высоким временным разрешением по данным изучения озерных и болотных отложений на модельных территориях, расположенных в различных природных зонах с широким географическим охватом.

Группа Е.А. Константинова

Группа Р.Н. Курбанова

Реконструкции изменений ландшафтов и климата с высоким временным разрешением по данным изучения озерных и болотных отложений на модельных территориях, расположенных в различных природных зонах с широким географическим охватом.

Группа Н.Г. Разжигаевой
(ТИГ ДВО РАН)

Реконструкции изменений ландшафтов и климата с высоким временным разрешением по данным изучения озерных и болотных отложений на модельных территориях, расположенных в различных природных зонах с широким географическим охватом.

Группа Н.А. Рудой
(Институт археологии и этнографии СО РАН)

Реконструкции изменений ландшафтов и климата с высоким временным разрешением по данным изучения озерных и болотных отложений на модельных территориях, расположенных в различных природных зонах с широким географическим охватом.

Группа Д.К. Нургалиева (КФУ)

Высокоразрешающие климатические реконструкции для последних двух тысячелетий.

Группа О.Н. Соломиной и
В.В. Мацковского

Оценка состояния, устойчивости и изменчивости почв природных зон России под влиянием климатических изменений в различных временных масштабах

Группа С.В. Горячкина

Археолого-палеогеографические исследования в долинах рек Москва, Ока, Свияга, Днепр.

Группа А. С. Сыроватко

Археолого-палеогеографические исследования в долинах рек Москва, Ока, Свияга, Днепр.

Группа Н.А. Кренке

Палеогидрологические исследования. Изучение эпох падения и роста речного стока и паводковой активности в связи с изменениями климата в голоцене.

Группа А.В. Панина

Оценка эрозии почв на сельскохозяйственных землях.

Группа В.Н. Голосова

Исследование изменений речного стока в бассейнах крупнейших рек и водохранилищ Европейской и Азиатской частей России в условиях глобального потепления

Группа А.Г. Георгиади

Группа А.В. Ольчева

Оценка потенциала наземных экосистем России к поглощению парниковых газов и смягчению последствий современных климатических изменений

Группа А.С. Прокушкина (Институт леса им. Сукачева ФИЦ КНЦ СО РАН)

Оценка реакции мерзлотных ландшафтов на изменение климата.

Группа А.Н. Федорова
(Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН)

Исследование реакции ареалов патогенных видов на изменения климата.

Группа Е.Н. Поповой

Реконструкция структуры землепользования в историческое время и ее трансформации под влиянием климатических процессов.

Группа В.М. Матасова

Анализ динамики состояния земель за 2001-2022 гг, оценка деградации земель и прогноз.

Группа Г.С. Куста

Анализ адаптации природных и социально-экономических систем к современным глобальным климатическим изменениям.

Группа Е.В. Антонова

Анализ функционирования энергетики России при климатических изменениях, разработка сценариев и мер адаптации.

Группа В.В. Клименко
(НИУ «МЭИ»)

Анализ механизмов адаптации управления природопользованием в условиях изменения климата

Группа Е.А. Шварца

Группа В.А. Семенова
и А.В. Чернокульского

Анализ современных и оценки будущих изменения характеристик климата, в т.ч. экстремальных погодно-климатических явлений, в регионах России включая арктическую зону и связанных с ними последствий для жизнедеятельности населения.

Выявление и систематизация основных климатических рисков для различных отраслей хозяйства.

Группа А.С. Грицуна
и П.А. Торопова

Климатическое моделирование.

Группа В.М. Степаненко

Климатическое моделирование.

Группа Е.Ю.Новенко

9 участников, из них 5 молодых ученых

В результате выполнения проекта будут осуществлены палеогеографические реконструкции для бассейна Среднего Енисея с высоким временным разрешением на примере на трех ключевых участках, расположенных в различных районах Красноярского края, отличающихся степенью континентальности климата, растительностью и мерзлотными условиями. Для каждого изученного района проведена реконструкция изменений локальной и региональной растительности на протяжении голоцена, включая количественные оценки изменения лесистости модельных территорий, будут выполнены количественные палеоклиматические реконструкции, отражающие изменения летних, зимних и среднегодовых температур воздуха, годового количества осадков и получены косвенные характеристики увлажнения (изменения поверхностной влажности болот и условий торфонакопления). По результатам исследований в рамках проекта выполнена реконструкция изменений частоты пожаров в голоцене на модельных территориях и проведен их сравнительный анализ; будут выявлены факторы, определяющие пожарные режимы рассматриваемых районов в различные периоды. На основе полученных данных будут проведены межрегиональные корреляции основных палеогеографических событий голоцена на территории Енисейской Сибири. Будет выполнена оценка возможной будущей динамики лесных и болотных экосистем Енисейской Сибири при разных сценариях изменения климата в XXI веке. Результаты, полученные в рамках предлагаемого проекта, внесут вклад в изучение отклика природной среды Енисейской Сибири на глобальные климатические изменения. Для огромного региона с крайне суровыми условиями жизни населения, но исключительно богатого природными ресурсами, изменения природно-ресурсного потенциала имеет большое значения для принятия решений в сфере природопользования и обеспечения жизни населения. Полученные в рамках проекта новые данные о долгопериодной динамике лесных и болотных экосистем могут быть использованы при разработке новых подходов к охране окружающей среды и планировочных решений, связанных со смягчением последствий глобальных климатических изменений. Помимо этого, ожидаемые результаты имеют большое теоретическое значение, так как позволят расширить имеющиеся представления о закономерностях развития лесных сообществ и формировании болотных экосистем в криолитозоне.

Участники проекта на полевых работах в Средней Сибири (Игарка). Изучение крупнобугристого болота Игарка-2.

Пример палеогоеграфической реконcтрукции с высоким временным разрешением. Результаты палинологического анализа разреза многолетнемерзлого бугра из болота Игарка-2 (избранные таксоны), реконструкции температур и осадков и результаты анализа макроскопических частиц угля в торфе с выделением периодов наибольшей пожарной активности.

Изучение болотного комплекса на плато Путорана

Интегральная модель количества лесных пожаров в Средней Сибири за последние 7000 кал. лет. Построена по данным анализа макроскопических частиц угля в торфе и озерных отложениях, как индикатора количества сгоревшей биомассы (прямая линия - Z-оценка, а пунктирные - различные доверительные интервалы).

Группа Е.А. Константинова

7 участников, из них 6 молодых ученых

Оценка содержание органического вещества в донных осадках гиперспектральным методом. А - процесс сканирования керна, В – увеличенное поглощение света в районе 660 нм для участка керна, богатого органическим веществом

Оценка содержание органического вещества в донных осадках гиперспектральным методом. Б – пример картирования керна озера Сылтранкель с использованием гиперспектральных данных, Г – расчет и визуализация индекса RABD с помощью оригинального программного обеспечения

Микроскопические частицы вулканического пепла Эльбруса из донных отложений озера Хорлакель

Примеры головных капсулы, найденных в озерах восточно-европейской равнины. А – головная капсула вместе с сохранившемся телом личинки Corynoneura spp. Б – головная капсула Tanytarsus lugens. B – головная капсула Microchironomus pedellus. Г – головная капсула Endochironomus albipennis

Группа Р.Н. Курбанова

3 участника, из них 2 молодых ученых

Каспийское море – крупнейшее в мире озеро, является чрезвычайно динамичным объектом, уровень которого постоянно меняется. Так как Каспий является замкнутым водоемом, его уровень определяется водным балансом: поступление воды обеспечивают атмосферные осадки, реки и подземный сток, а расходуется она на испарение. Понимание и детальное установление баланса воды упирается в сложность бассейна, где основным источником являются реки умеренного климата Русской равнины, а расход определяется положением акватории моря в аридном климате с высоким испарением. Климатические и гидрологические параметры баланса определяют положение уровня моря, которое меняется ежегодно, и зависит от многих факторов. За 20 век Каспий дважды удивлял ученых, сначала резким снижением уровня, когда он упал на 3 метра, достигнув положения -29 м в 1977 году, а потом значительным подъемом, продолжавшимся до 1996 г, когда за 20 лет вода в море поднялась на 2.5 м. В последние годы наметилась устойчивая регрессивная тенденция – постепенное снижение уровня, скорость которого нарастает. Эти события не только оказывают огромное влияние на рельеф, ландшафты, почвы и животным мир побережий, но и определяют хозяйственную деятельность человека на берегах озера-моря, с богатейшими природными ресурсами.

Современный берег Каспийского моря в районе мыса Турали, Дагестан.

Разрез с отложениями древнего пляжа Каспийского моря, отражающего этап его развития, когда уровень был на 5 м выше современного. Турали, Дагестан.

Группа Н.Г. Разжигаевой (ТИГ ДВО РАН)

9 участников, из них 2 молодых ученых

Основные задачи:
1. Анализ данных по распределению аллохтонных биофоссилий (пыльца и диатомеи) в озерно-болотных отложениях Курильских островов. Ретроспективный анализ возможных источников и оценка расстояния переноса биофоссилий на разных островах, выделение периодов усиления выноса пыльцевых аэрозолей в голоцене, как показателей аномалий атмосферной циркуляции в весенне-летний сезон и реконструкции климатических изменений.
2. Проведение аналитических работ (спорово-пыльцевой, диатомовый, ботанический анализы, определение зольности торфа, наличия углей), изучение состава тефры, определение ее источников и возраста, построение возрастных моделей на основе результатов радиоуглеродного датирования и тефростратиграфии, определение темпов осадконакопления в озерных и болотных отложениях (побережье бух. Бойсмана, п-ов Песчаный, Приморье) и о. Итуруп. Анализ изотопного состава (δ13C и δ18O) органогенных озерных отложений и торфяной залежи высокого разрешения на берегу палеоозера на Шуфанском плато.
3. Комплексное изучение разреза торфяника с многочисленными слойками суглинков, образованных в крупные наводнения при прохождении аномально сильных палеотайфунов на западном побережье Южного Сахалина (Холмский район). Проведение диатомового анализа, определение гранулометрического состава суглинков

1. На основе распределения аллохтонных биофоссилий (пыльца и морские диатомеи) в разрезах торфяников, отложений палеоозер и палеопочв выделены периоды с более активным выносом в Курильский район биоаэрозолей за последние 13 тыс. лет (рис. 1). Реконструкции сделаны на основе синтеза данных по 26 разрезам, расположенным на 19 островах. Основная масса пыльцы далекого разноса переносилась с юга, в том числе с Японских островов (на расстояние более 500-1000 км). Более активный перенос пыльцевых биоаэрозоей шел при перестройках атмосферной циркуляции при смене потеплений-похолоданий и в похолодания. Главным фактором выноса биоаэрозолей дальнего переноса были аномалии атмосферной циркуляции в весенне-летний сезон. Вынос пыльцевых аэрозолей усилился в конце среднего-позднем голоцене, что свидетельствует об общей тенденции активизации циклогенеза и ветрового режима в северо-западной части Тихого океана. Для анализа аномалий зимней циркуляции в районе Курильских о-вов проанализировано распределение пыльцы кедрового стланика и спор Selaginella selaginoides, для развития которых благоприятен мощный снежный покров. В голоцене положительные аномалии сумм осадков на южных и/или северных островах Курильской гряды зависели от интенсивности, повторяемости и траекторий циклонов, приходящих зимой с южных направлений. Запись поступления морских биоаэрозолей в торфяниках на высоких поверхностях о-вов Расшуа и Кетой (Центральные Курилы) отражает периоды активизации экстремальных штормов с ~8200 л.н. Более интенсивные шторма, как правило, проходили в похолодания. Выделенные периоды сопоставлены с реконструкциями штормовой активности для западной части Охотского моря (Шантарские о-ва). На основе изучения современных климатических изменений в регионе проанализировано взаимодействие центров действия атмосферы и возможные типы атмосферной циркуляции в прошлом.
2. Сделан анализ гидроклиматических изменений за последние 6300 л.н., зафиксированных в отложениях палеоозер на побережье Амурского залива, в контексте взаимодействия процессов в зоне перехода «континент-океан». Выделены этапы развития озер, связанные во многом с изменением увлажнения (рис. 2). Предложены биоиндикаторы активизации плоскостного смыва и проявления экстремальных штормов, связанных с прохождением глубоких циклонов и тайфунов. Фазы иссушения связаны с короткопериодными похолоданиями, исключением является малый ледниковый период, когда количество атмосферных осадков увеличилось. Установлена динамика растительности в низкогорье и на побережье. Полученные результаты сопоставлены с данными по региону. Обводнение озер связно с активизацией циклогенеза, обусловленной интенсивным меридиональным переносом воздушных масс из тропической зоны Тихого океана, где повышалась температура поверхностях вод. Одной из причин иссушения озер могло быть ослабление летнего муссона.
3. Проведено сравнение проявления сильных паводков на западном (Холмский район) и восточном (Долинский район) побережьях Южного Сахалина, запечатленных в виде многочисленных слойков суглинков в долинных торфяниках за последние 6400 лет (рис. 3). Подобное катастрофическое наводнение произошло при прохождении тайфуна Филлис (1981 г.), когда выпало до 300 мм осадков. На Западном Сахалине сильные паводками происходили в периоды 6470–5490, 4300–3670 л.н., их повторяемость составляла 1 раз в 10–30 лет. Последние 3110 л.н. сильные паводки были редкими явлениями. Сравнение с другими регионами Восточной Азии показало, что периоды с частыми паводками не всегда совпадали по времени, что могло быть связано с разными траекториями выхода глубоких циклонов и сильных тайфунов при разных климатических ситуациях. Усиление интенсивности циклогенеза в среднем-позднем голоцене были тесно связаны с увеличением температуры в западной части тропической зоны Тихого океана, интенсивностью Эль-Ниньо и аномалиями центров действия атмосферы. Большую роль в меридиональном переносе тепла и влаги играло увеличение интенсивности теплого течения Куросио, которое также было драйвером активизации циклогенеза и прохождения экстремальных наводнений на юге Сахалина.

Реконструкция циклонической активности в районе Курильских островов за последние 13 тысяч лет и сравнение с палеоклиматическими данными по региону и миру. Вертикальные серые полосы показывают периоды интенсификации циклогенеза.

Местоположение изученных разрезов и распределение диатомей в отложениях палеоозер на побережье п-ва Песчаный, Амурский залив, Южной Приморье, отражающее стадии развития озер, связанные с гидроклиматическими изменениями за последние 6300 кал. л.н.

Толщина слоев суглинков (а), повторяемость экстремальных паводков, вызванных тайфунами (б), на западном (голубые линии) и восточном (черные линии) побережье Южного Сахалина в среднем-позднем голоцене и сравнение с распределением тепловодного вида диатомей Fragilariopsis doliolus, индикатора интенсивности Цусимского течения, ветви течения Куросио (Koizumi et al., 2006).

Группа Н.А. Рудой (ИАЭТ СО РАН)

3 специалиста, из них 2 молодых ученых

Рудая Наталия Алексеевна

Сборка пробоотборника (бура) перед началом работы

Группа Д.К. Нургалиева (КФУ)

3 участника, из них 1 молодой ученый

Изучение донных отложений озер в различных географических зонах. Центральной темой изучения озерных осадков является оценка изменения климата, условий осадконакопления и различных факторов окружающей среды. Донные отложения современных озер – объекты чрезвычайно чувствительные к изменениям окружающей среды и климата. Разнообразие формирующихся осадочных фаций, изменения литологии, минералогии, гранулометрии осадков и их петрофизических параметров, а также высокая скорость седиментации позволяют считать озера одними из лучших архивов палеоклиматической информации последних тысячелетий по сравнению с морскими, океаническими осадками, лессами и ледяными кернами. Осадки сложены зернами различного происхождения, аутигенные зерна, сформированные в бассейне, привносимые в бассейн водными потоками и ветром, зерна космического и вулканического происхождения, пыль с других континентов, биологические остатки, антропогенные частицы и многое другое. Развитие современных физико-химических и молекулярно-биологических методов исследования вещества раскрывает огромные возможности реконструкции особенностей эволюции окружающей среды в прошлом. Актуальность исследований обусловлена тем, что палеогеофизические и палеоклиматические реконструкции последних тысячелетий крайне важны для понимания эволюции современного климата, оценки влияния антропогенных факторов на окружающую среду. Не менее важной составляющей изучения озерных отложений является реконструкции палеовековых вариаций геомагнитного поля, что позволяет оценить локальные причины его изменений и понять тонкую структуру геомагнитного поля.
Научный коллектив обладает уникальным оборудованием и программным обеспечением (ПО) для изучения структуры дна озера и оценки мощности осадков сеймоакустическим методом. Важным является наличие оригинального гидравлического пробоотборника, который позволяет отбирать ненарушенные керны осадков длиной до 6 метров.

Группа О.Н. Соломиной и В.В. Мацковского

16 участников, из них 13 молодых ученых

1.Цель - реконструкция колебаний ледников Кавказа в позднем голоцене
Задачи:
1. Дешифрирование аэрофото-, космических снимков и старых карт за период с 1880-х до 2022 гг.
2. Получение первых определений возраста позднеголоценовых морен ледника по космогенным изотопам (10Be)
3. Отбор дендрохронологических образцов на моренах и их датирование
4. Сравнительный анализ полученных данных
2. Цель – создание высокоразрешающих реконструкций температуры и засушливости по дендрохронологическим данным.
Задачи:
1. Отбор дендрохронологического материала для расширения охвата территории
2. Создание новых древесно-кольцевых хронологий
3. Совершенствование методов пространственных реконструкций
4. Построение пространственных реконструций, расчет пространственных показателей их качества
3. Цель – реконструкция летних температур, химического состава и запыления атмосферы на Кавказе по данным ледниковых кернов
Задачи:
1. Проведение анализа микроэлементного состава ледниковой толщи Эльбруса
2 Исследование вулканогенных элементов и оценка вклада вулканических аэрозолей в толщу ледников
3 Измерение содержания метана во льду с высоким разрешением
4 Определение концентрации частиц минеральной пыли в толще ледников Эльбруса и оцененка ее годовых потоков.
4. Цель – реконструкция летних температур вдоль Северного морского пути за последние 2000 лет
Задачи:
1. Сбор доступных палеоклиматических архивов высокого и среднего разрешения для региона исследования
2. Сбор и валидация данных метеонаблюдений для региона исследования
3. Калибровка косвенных данных, совмещение климатических реконструкций по разным арзивам.
4. Оценка качества реконструкуции для различных суб-регионов и частот климатических колебаний.
5. Цель – прогноз прироста деревьев в 21 веке на всей территории России по различным климатическим сценариям.
Задачи:
1. Сбор доступных дендрохронологических данных, формирование новых дендрохронологических данных (совместно с целью 1).
2. Совершенствование упрощенной модели Ваганова-Шашкина посредством учета твердых осадков в модели влажности почвы
3. Калибровка параметров упрощенной модели Ваганова-Шашкина для всех локаций с дендрохронологическими данными
4. Получение прогнозных значений на основе откалиброванной модели Ваганова-Шашкина и выходных данных ансамбля климатических можеделей для различных сценариев изменения климата в 21 веке.
6. Цель - оценка реакции ледников Горного Алтая на современные изменения климата.
Задачи:
1. Изучение возможностей организации гляциологического мониторинга объектов нивально-гляциальной зоны Катунского хребта (Горный Алтай) наземными и дистанционными методами.
2. Сбор данных о современном состоянии поверхности и границ ледников с использованием фото- и GPS-съемки.
3. Валидация результатов дешифрирования границ ледников на основе космических снимков Sentinel-2 в натурными полевыми наблюдениями.

Кольский полуостров, Русская Равнина, Камчатка, Северный Кавказ, Северная и Южная Сибирь, Алтай
Отбор дендрохронологических образцов из сосны обыкновенной в Хибинах. В этом регионе произрастают одни из самых старых деревьев Европейской части России, что позволяет строить длительные палеоклиматические реконструкции.
Долина ледника Шхельда в 2023 году. Реконструкция положения фронта ледника выполняется по данным дешифрирования аэрофото- и космических снимков, а также старых карт за период с 1880-х до 2022 гг. Позднеголоценовые морены датируются по космогенным изотопам и дендрохронологическим методом. Фото В.Н. Михаленко.
Ледник Катунский (Геблера) на южном склоне г. Белуха, Алтай, с которого берет начало река Катунь. Большая куча крупных камней на переднем плане – знаменитая «горка Геблера», от которой исследователи разных времен отсчитывают отступание языка ледника. К моменту нашего посещения это расстояние составило порядка 2 300 м.
Лиственичный лес на Камчатке. Дендрохронологические образцы, отобранные в этом регионе, используются для палеоклиматических реконструкций, датирования вулканических извержений, оценок динамики биомассы, калибровки датировок ледниковых кернов и других научных целей.

Долина ледника Шхельда в 2023 году.

Реконструкция положения фронта ледника выполняется по данным дешифрирования аэрофото- и космических снимков, а также старых карт за период с 1880-х до 2022 гг. Позднеголоценовые морены датируются по космогенным изотопам и дендрохронологическим методом. Фото В.Н. Михаленко.

Ледник Катунский (Геблера) на южном склоне г. Белуха, Алтай, с которого берет начало река Катунь.

Большая куча крупных камней на переднем плане – знаменитая «горка Геблера», от которой исследователи разных времен отсчитывают отступание языка ледника. К моменту нашего посещения это расстояние составило порядка 2 300 м.

Лиственичный лес на Камчатке.

Дендрохронологические образцы, отобранные в этом регионе, используются для палеоклиматических реконструкций, датирования вулканических извержений, оценок динамики биомассы, калибровки датировок ледниковых кернов и других научных целей.

Отбор дендрохронологических образцов из сосны обыкновенной в Хибинах.

В этом регионе произрастают одни из самых старых деревьев Европейской части России, что позволяет строить длительные палеоклиматические реконструкции.

Группа С.В. Горячкина

Группа А. С. Сыроватко

4 участника, из них 3 молодых ученых

По первому направлению объектами изучения (помимо собственно археологических) являются участки поймы р. Оки, прилегающих к памятникам.
Последние рассматриваются как палеоархивы, содержащие информацию как по истории формирования долины реки, так и по истории освоения прибрежных участков древним населением в разные исторические периоды и в разных климатических условиях.

По второму направлению объектами изучения являются оборонительные сооружения раннего железного века. Укрепления – насыпи валов и отложения во рвах – также рассматриваются как палеоархив погребенных почв – как под валами, так и внутри валов, образовавшихся на открытых поверхностях в промежутках между ремонтами (подновлениями) насыпей. Валы являются источниками палинологических, фитолитных комплексов, комплексов находок (керамики и артефактов), которые, в силу специфики хозяйствования в раннем железном веке, отсутствуют на жилых площадках. Особая технология возведения насыпей валов (с использованием бытового мусора и обжигом поверхностей) делает валы городищ хорошо стратифицированными объектами с изобилием материала для 14С-датирования.

Группа Н.А. Кренке

3 участника, из них 2 молодых ученых

Объектами исследований являлись такие элементы ландшафта речных долин, как палеорусла, озерные и речные отложения, а также древние поселения, расположенные на нижнем уровне долин в пойме и на дюнах.
В 2024 г. были проведены разведочные исследования в двух районах Смоленской области – Хиславическом и Дорогобужском. Основанием для археологических работ являлся открытый лист, выданный Министерством культуры РФ № Р018-00103-00/01304571 на имя Н.А. Кренке. Обследовались селище Хиславичи 1 (III-IV вв. н.э.), стоянка Дорогобуж 3 (IV тыс. до н.э.), поселения Дорогобуж 4 и Прослище (V-III тыс. до н.э.). Исследовались отложения поймы Днепра и Сожа. В том числе выявлены перспективные для палеогеографических исследований участки в долине Сожа возле д. Стайки, где прослежена хорошо выраженная погребенная почва в толще аллювия. В долине Верхнего Днепра возле Дорогобужа и д. Терехова исследована стратиграфия пойменных отложений, установлено их принципиальное сходство, под 3-х метровыми наслоениями аллювия Днепра в трех разрезах выявлены отложения древних озер («синие глины»). Разведочные раскопки (шурфовка) поселений позволила установить, что в долине Сожа начало интенсивного хозяйственного освоения пойменной территории относится к III тыс. до н.э. и связано с памятниками круга культур шнуровой керамики. Следующим важнейшим этапом освоения этих земель являлось сельскохозяйственное использование поверхности поймы славянским населением в III-IV вв. н.э. (киевская культура). Возле Дорогобужа были начато изучение поселения Прослище. Установлено, что на поселении имеются находки не только бронзового века, но и неолитические, т.е. это неолитическая стоянка, место которой наследовало поселение бронзового века. Памятник расположен на небольшой дюне возле устья р. Черевицы, правого притока Днепра. Собрана значительная коллекция находок (более 500 ед.), в том числе серия находок круга культур шнуровой керамики, что имеет существенной значение для территории Смоленщины, где этот период, когда происходило широкое распространение производящих форм экономики, фактически является «белым пятном». Данный памятник имеет потенциал стать «эталонным», особенно учитывая наличие рядом с археологическим объектом множества «природных архивов» - торфяных залежей, отложений палеорусел и т.п. В ходе работ отбирались образцы на спорово-пыльцевой анализ и радиоуглеродное датирование.

Начало раскопок на поселении Прослище.

Разрез отложений правого берега Днепра возле стоянки Дорогобуж 3.

Раскопки на селище Хиславичи 1.

Зачистка отложений на правом берегу Сожа возле д. Стайки, видна погребенная почва.

Зачистка правого берега Днепра напротив д. Терехово, видны отложения озерных «синих глин» под толщей аллювия.

Группа А.В. Панина

11 участников, из них 9 молодых ученых

Цель исследований – выявить изменения гидрологического режима и объемов речного стока в текущей теплой геологической эпохе, называемой голоценом (последние 11.7 тысяч лет). Теплые интервалы времени внутри голоцена, такие как климатический оптимум голоцена (около 6 тысяч лет назад), Средневековое потепление (приблизительно VIII-XII вв н.э.). могут использоваться в качестве палеоаналогов для гидрологических изменений в ходе глобального потепления климата. Для полноты картины необходимо оценить и реакцию рек на похолодания климата (такие как Малый ледниковый период XIV – XIX вв).
Палеогидрологические реконструкции проводятся геоморфологическими и седиментологическими методами. Долгопериодные изменения величин речного стока приводили к изменениям размеров речных русел, прежде всего, их ширины и шага излучин. По этим параметрам можно количественно оценить среднемаксимальные и среднегодовые расходы воды. Продатировав брошенные рекой древние русла (палеорусла), можно определить время, для которого были характерны такие величины стока. Датирование проводится радиоуглеродным методом по органическим остаткам, найденным в русловом аллювии. Поиск материала для датирования проводится путем ручного и механического бурения палеорусел.
Другой палеоархив (источник информации) гидрологических событий прошлого – пойменные отложения, которые накапливаются при разливах рек. Когда пойма долгое время (столетия) не затапливалась, на ней формировалась развитая почва. При возобновлении затопления почва погребалась аллювиальными осадками. К погребенным почвам иногда приурочены культурные слои стационарных поселений человека. Датирование погребенных почв и культурных слоев позволяет определить время маловодных эпох, когда высота речных паводков была невелика. Эпохи высоких паводков выражаются в эрозии поверхности поймы и накоплении относительно грубых осадков (например, слоев песка среди пойменных суглинков). Изучение строения пойм в палеогидрологическом отношении производится в тесном контакте с археологами.

Геоморфологическая карта долины нижней Вычегды. Показаны палеорусла и последовательность их преобразований, свидетельствующая о значительных изменениях водности реки в голоцене.

Погребенная почва с культурным слоем раннесредневекового поселения Гнездово (IX-XI вв.) на пойме верхнего Днепра.

Бурение поймы р.Сож, Смоленская область. Июль 2024 г.

Группа В. Н. Голосова

8 участников, из них 4 молодых ученых

Аккумуляция смытого с посевов подсолнечника почвенного материала у нижнего края пашни (Грачёвский район Ставропольского края)

Карта эрозионного индекса дождевых осадков на территорию СССР, составленная в Научно-исследовательской Лаборатории эрозии почв и русловых процессов по результатам обработки плювиограмм сети метеорологических станций за период 1960-1980 гг. (Ларионов, 1993). (Оцифровка оригинала не генерализованной для публикации в книге Г.А. Ларионова версии карты и её современное оформление выполнено В.А. Ивановым).

Группа А.Г. Георгиади

5 участников, из них 1 молодой ученый

В результате проведенных исследований будет подготовлена комплексная оценка особенностей изменений средних и экстремальных характеристик годового и сезонного стока в бассейнах крупнейших рек и водохранилищ Европейской и Азиатской частей России и их влияния на уровень водообеспеченности и водохозяйственной нагрузки в условиях глобального потепления, прежде всего, в период инструментальных наблюдений и в сценарных условиях в XXI веке.

Она включает в себя

Результаты оценки изменений годового и сезонного стока в средние по водности, маловодные и многоводные годы.
Результаты расчетов изменений годового, сезонного и месячного стока в середине XXI века по модельным сеточным сценарным данным программ CMIP.
Результаты оценки влияния изменений речного стока на уровень водообеспеченности населения и водохозяйственной нагрузки на основе данных о численности населения, объемов водозабора и сброса сточных вод разных категорий и загрязняющих веществ с учетом экологического стока рек.
Результаты анализа сходств и различий изменений речного стока в бассейнах крупнейших рек и водохранилищ Европейской и Азиатской частей России и их влияния на уровень водообеспеченности и антропогенной нагрузки.
Компьютерный архив исходных данных и результатов исследований. Подход основан на географо-статистических методах анализа многолетних рядов речного стока и данных водохозяйственной статистики; модели месячного водного баланса, разработанной в Институте географии РАН; методе среднего многолетнего годового водного баланса и данных об атмосферных осадках и испарении, а также о речном стоке, рассчитанных в рамках программы CMIP на ансамбле глобальных климатических моделей для периодов современного и сценарного глобального потепления.

Изменения годовой температуры воздуха (0С) в условиях современного (1981-2010 гг.)

Сценарное глобальное потепление (2040-2069 гг.) согласно сценарию SSP2-4.5.

Группа А.В. Ольчева

4 участника, из них 3 молодых ученых

На первом этапе, на основании анализа результатов измерений потоков парниковых газов (диоксид углерода, метан) методом турбулентных пульсаций на действующих станциях мониторинга, расположенных в центральной Сибири (Тура, Игарка), будет проведена оценка временной изменчивости потоков парниковых газов, а также анализ их чувствительности к изменению атмосферных и почвенных параметров. Метод турбулентных пульсаций (eddycovariance) является в настоящее время одним из немногих общепризнанных методов для прямого измерения потоков широкого спектра парниковых газов. Измерения проводятся с использованием стандартизированного оборудования и программного обеспечения, что обеспечивает хорошую репрезентативность и сопоставимость. получаемых данных на мировом уровне.
Для обработки и восстановления временных рядов по потокам парниковых газов будут использованы различные методы, основанные на детерминированных подходах и методах машинного обучения.
На следующих этапах исследования будет проведено обобщение существующих данных по потокам парниковых газов на станциях мониторинга в России (данных мониторинговых наблюдений на станциях ИГ РАН и соисполнителей проекта, дополненных данными из базы данных сети FLUXNET), расположенных в разных биомах и природных экосистемах. На основе комплексного анализа будут получены оценки их пространственной и временной изменчивости.

Группа А.С. Прокушкина (Институт леса им. Сукачева ФИЦ КНЦ СО РАН)

2 участника, из них 1 молодой ученый

Реконструкции изменений ландшафтов и климата с высоким временным разрешением по данным изучения болотных отложений Средней Сибири по данным изотопно-геохимического анализа.
Цель исследований:
Определение содержания элементов (C, N, C/N) и соотношения стабильных изотопов углерода и азота (¹³С:¹²С, ¹⁵N:¹⁴N) в растительном покрове болот и торфе болотных биогеоценозов Средней Сибири (в т.ч. модельные территории «Тура», «Ванавара» и «Игарка») для реконструкции изменений ландшафтов и климата этих территорий с высоким временным разрешением.
Задачи:
1. Формирование базы данных по соотношению стабильных изотопов углерода и азота в ключевых видах растений-торфообразователей. Анализ литературных данных, содержащих результаты определений содержания элементов (C, N, C/N) и соотношения стабильных изотопов углерода и азота (¹³С:¹²С, ¹⁵N:¹⁴N) в торфяных залежах севера Средней Сибири.
2. Проведение полевых работ по отбору образцов растительности и торфа в залежах на модельных территориях;
3. Пробоподготовка и анализ содержания элементов (C, N, C/N) и соотношения стабильных изотопов углерода и азота (¹³С:¹²С, ¹⁵N:¹⁴N) в образцах торфа;
4. Реконструкция изменений ландшафтов и климата этих территорий с высоким временным разрешением на основе полученных данных.

Модельный участок – «Игарка» расположен на западной окраине Среднесибирского плоскогорья в долине р. Енисей. Диапазон высот в пределах участка варьирует от 20 до 90 метров над уровнем моря. Растительный покров представлен смешанными лесами с доминированием лиственницы и плоско- и крупнобугристых мерзлых болот (пальза). Климат района – континентальный субарктический со спорадическим распространением многолетнемерзлых пород.
Модельный участок – «Тура» расположен в центральной части Среднесибирского плоскогорья в среднем течении реки Нижняя Тунгуска, правого притока Енисея. Диапазон высот в пределах участка составляет примерно от 140 до 600 метров над уровнем моря. Растительный покров характеризуется господством лиственничных лесов с участием тундровых сообществ на высотах свыше 900 м. Район исследования также характеризуется континентальным субарктическим климатом и сплошным распространением многолетнемерзлых пород.
Модельный участок – «Ванавара» расположен в южной части Среднесибирского плоскогорья в верхнем течении реки Подкаменная Тунгуска, правого притока Енисея. Диапазон высот в пределах участка составляет примерно от 200 до 400 метров над уровнем моря. Растительный покров мозаичен и представлен лиственничными, сосновыми и смешанными лесами. Район исследования также характеризуется континентальным субарктическим климатом со спорадическим распространением многолетнемерзлых пород.

Группа Е.Н. Поповой

2 участника

Внешний вид и изменение климатического ареала таежного клеща Ixodes persulcatus на территории РФ и стран быв. СССР в 2011-2030 гг. по сравнению с 1981-2000 гг. по данным реанализа и ансамблевой модели климата XXI века для сценария RCP4.5: 0 — территория вне ареала, 1 — территория сокращения ареала в 2011-2030 гг. относительно 1981-2000 гг., 2 — территория расширения ареала в 2011-2030 гг. относительно 1981-2000 гг., 3 — территория ареала в оба периода (Попов, 2016).

Последствия массовых вспышек размножения саранчовых в России. Расширение климатического ареала итальянского пруса Calliptamus italicus (L.) на территории РФ и соседних стран в 1996-2015 гг. по сравнению с 1956-1975 гг. под воздействием наблюдаемых климатических изменений: 0 – территория вне ареала в оба периода, 1 – территория сокращения ареала, 2 – территория расширения ареала в 1996-2015 гг. относительно 1956-1975 гг., 3 – территория ареала в оба периода (Попова, Попов, 2019).

Группа А.Н. Федорова (Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, Якутск)

3 участника, из них 2 молодых ученых

Группа В.М. Матасова

1 участник

1)Рязанская область/губерния за период с 18 по 21 век.
- По ней произведен подбор картографического материала (карты генерального межевания 18 в., карты атласа Менде 19в) ( рис.1, рис. 2);
- Идет оцифровка границ АТД на уровне дач (землевладение) и уездов (3 уровень иерархии);
- Идет подбор статистических сведений по спискам населенных мест и данных переписей о долях угодий;
- произведен предварительный подбор литературы и архивных материалов для выявления режимов землепользования.

2) Тункинский национальный парк, Бурятия, за период с 18 по 21 век.
- Подобраны предварительные материалы о ландшафтной структуре территории, исторические карты колхозных земель;
- Собраны данные глобального лэндкавера (GLC_FCS30D), представляющие собой одноканальные растры с набором уникальных значений, соответствующих присутствующим на территории типам покровов. Данные собраны за 25 хроносрезов: осредненные за периоды 1985-1990, 1990-1995, 1995-2000 и далее с 2000 по 2022 ежегодно. На основе данных за 2022 год была составлена предварительная схема природных комплексов Тункинского национального парка (рис. 4).

Также на основе анализа литературы по истории развития территории была создана предварительная схема периодизации режимов землепользования в Тункинской котловине (Рис. 5). На ней были выделены основные временные этапы и «переломные» моменты в истории освоения. На каждом этапе были представлены характерные для того времени типы хозяйственного освоения, наиболее значимые для функционирования социо-экологической системы котловины.

Рис.1 Карты генерального межевания 18 в.

Рис.2 Карты атласа Менде 19 в.

Рис. 3 Схема периодизации режимов землепользования в Рязанская область/губерния за период с 18 по 21 век.

Рис.4 Схема природных комплексов Тункинского национального парка.

Рис. 5 Схема периодизации режимов землепользования в Тункинской котловине.

Группа Г.С. Куста

6 участников, из них 3 молодых ученых

Рязанская область: «горячие точки деградации земель» (индикатор 15.3.1 Целей Устойчивого Развития ООН -2030) по данным за период 2001-2022.

Оценка динамики продуктивности земель для Тульской области с использованием расчетов по методу «скользящего среднего».

Группа Е.В. Антонова

9 участников, из них 6 молодых ученых

1. Изучение процессов трансформации землепользования модельных регионов России за последние 30 лет.
2. Выявление последствий и адаптационных механизмов к изменениям климата в сельском хозяйстве (растениеводстве) в регионах России.
3. Выявление последствий изменения климата на функционирование минерально-сырьевого комплекса, а также системы жизнеобеспечения населенных пунктов.
4. Междисциплинарный сюжет исследований (совместно с климатологами) посвящен оценке влияния климатических изменений на коммунальное хозяйство, в частности издержек связанных с поддержанием комфортных температур в жилище.
5. Влияние климатических изменений предполагается проследить в блоке исследований, посвященных трансформации сети расселения. На основе литературных источников и обобщения уже выполненных исследований предполагается оценить роль климатического фактора в изменении сети населенных пунктов в России в постсоветское время. Предполагается дать системное описание современной сети вахтовых поселков, их динамике, а также особенностях жизнеобеспечения в них, как механизма адаптации к климатическим изменениям.
Помимо данных частных сюжетов предполагается систематизация полученных результатов, разработка системы показателей эффективности адаптации регионов различных типов (сельскохозяйственных, лесных, горных и др.) к климатическим изменениям.

Группа В.В. Клименко (Национальный исследовательский университет «МЭИ»)

3 участника, из них 1 молодой ученый

Зависимость нормированного суточного электропотребления (Есут, МВтч) от температуры наружного воздуха tнв для ОЭС Центра (а) и Юга (б).

Баланс мощности для ОЭС Юга при прохождении максимума потребления в январе 2019 г. (по данным СО ЕЭС) и в экстремально жарких и сухих летних условиях (+5◦C )/

Изменения показателей работы паровых турбин ТЭС (а) и АЭС (б), связанные с климатическими изменениями: относительное падение мощности дельта N при повышении температуры воздуха на 1 градус и увеличение потребления топлива дельта B к 2030 и 2050 г.

Группа Е.А. Шварца

5 участников, из них 3 молодых ученых

В 2021г. Правительство РФ одобрила «Стратегию социально-экономического развития РФ с низким уровнем выбросов парниковых газов» (Распоряжение от 29 октября 2021 года №3052-р http://government.ru/news/43708 /) а в 2023 г. Президент РФ одобрил «Климатическую доктрину РФ» (Указ Президента РФ от 26 октября 2023 г. № 812 "Об утверждении Климатической доктрины Российской Федерации" https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/407782529/ ). Оба документа нацеливают на достижение углеродной нейтральности РФ к 2050. Под этим понимается снижение выбросов парниковых газов до уровня, который полностью нейтрализуется поглощением экосистемами в секторе ЗИЗЛХ и/или проектами по улавливанию парниковых газов. Запланировано существенное повышение поглощений в ЗИЗЛХ в объеме примерно 665 млн т СО2 экв к 2050 г. Достижение такой амбициозной цели НЕВОЗМОЖНО без существенной перестройки государственного управления лесами и сельскохозяйственными землями. При этом важно определить экономически и технически достижимый потенциал получения ликвидных углеродных единиц (УЕ) при реализации климатических проектов и потенциал, достижимый в рамках адаптации к изменениям климата в рамках бюджетных средств. Достижение этого потенциала должно сопровождаться изменениями в государственной
политике управления природопользованием, прежде всего лесным хозяйством, имеющим максимальный потенциал митигации и адаптации.
В качестве первого шага масштабного исследования по анализу механизмов адаптации управления природопользование мы планируем дать научно-обоснованную оценку потенциала получения УЕ в климатических проектах в ЗИЗЛХ, выявить приоритетные методологии и территории для климатических проектов, дать оценку потенциала ликвидности УЕ на несанкционных международных рынках и на российском рынке.
Цель Анализ механизмов адаптации управления природопользованием в условиях изменения климата
Задачи
2024-2025
1.Определение совокупной площади потенциальных площадок для реализации ЛКП (лесоклиматических проектов) в РФ, с учетом всех возможных ограничений, а также потенциальных партнеров в ЛКП (арендаторов, агрохолдингов и тд). Оценить выход углеродных единиц и их себестоимости при реализации ЛКП на землях потенциальных партнеров.
2.Сбор и обобщение данных по нетто-балансу углерода в основных пулах для пилотных участков.
3.Уточнение модели хода роста древостоев, с учетом породного и возрастного состава древостоев, а также в зависимости от технологии лесоразведения, ухода за лесом (при интенсификации) для выбранных пилотных участков.
4. Разработка базовых и проектных сценариев для 3-4-х методологий реализации лесоклиматических проектов (ЛКП), с учетом требований законодательства.
5.. Формулировка модели предпроектной оценки ЛКП, в которой используется углеродная и экономическая модель (для пилотных площадок).
6.Оценка возможных рисков ЛКП, построение модели рисков.
7.Составление прогноза выхода УЕ (углеродных единиц) проектов (по годам проекта) с учетом рисков.
8.Построение модели затрат проектов (для 3-4ех методологий). Формулировка граничных требований к площадкам реализации ЛКП (минимальная и оптимальная площадь проектов в разных методологиях, срок реализации, период кредитования, применимые углеродные пулы, желательные показатели продуктивности лесов).
9.Оценка возможностей для сбыта углеродных единиц из Российских проектов, включая международные проекты (CORSIA, CBAM/ТУР, проекты по линии 6.2 Парижского соглашения) и российские проекты (в связи с введением углеродного налога).
2026
1.Определение площадок для реализации ЛКП (лесоклиматических проектов) в РФ, с учетом всех ограничений. Оценка выхода УЕ (углеродных единиц) и их себестоимости при реализации ЛКП на землях потенциальных партнеров.
2.Составление карты участков лесного фонда и сельхозземель, где реализация ЛКП будет эффективна с точки зрения выхода УЕ и затрат (ГИС формат), а также карты земельных участков партнеров, на которых реализация ЛКП будет эффективна (на уровне административных районов / субъектов РФ).
3.Составление таблиц с потенциалом выхода УЕ и себестоимостью УЕ (в начале и конце проекта, а также средние значения). Определение верхнеуровенневых экономических индикаторов инвестиционной привлекательности ЛКП (CAPEX, OPEX, срок окупаемости, IRR).

Группа В.А. Семенова и А. В. Чернокульского

12 участников, из них 5 молодых ученых

В рамках первой задачи проводятся исследования современных и ожидаемых в среднесрочной и долгосрочной перспективе изменений характеристик ледового покрова в регионе Северного морского пути, а также на участках континентального шельфа морей Российской Арктики; анализируются факторы, формирующие региональные аномалии ледовитости; исследуются изменения характеристик опасных погодно-климатических явлений в регионах России в условиях меняющегося климата и выявляются факторы, сопутствующих их формированию; оцениваются современные и будущие изменения условий климатической комфортности и биоклиматических условий на территории России, выполняется районирование территорий по биоклиматическим условиям.
В рамках второй задачи на примере областей энергетики и лесного хозяйства проводится выявление, систематизация и ранжирование климатических рисков, включая экстремальные и систематические, оцениваются основные факторы климатических рисков в части опасности, подверженности и уязвимости; анализируются характерные условия формирования климатических опасностей и выявляются их пороговые значения, превышение которых приводит к существенному ущербу; оцениваются изменения ключевых климатических рисков и их факторов в XXI веке при различных сценариях, включая сценарий стресс-теста; определяются периоды появления потребности в проведении адаптационных мероприятий, а также анализируются и ранжируются существующие мероприятия по адаптации выбранных отраслей к последствиям изменений климата.

Концентрация морских льдов в Арктике в сентябре (%), средняя для периодов 1991‒2000 гг. (а) и 2011‒2020 гг. (б) по спутниковым данным, а также для периодов 2031‒2040 гг. (в, д) и 2051‒2060 гг. (г, е) по данным ансамбля моделей климата проекта CMIP6 при сценариях антропогенного воздействия SSP245 (в, г) и SSP585 (д, е). Границы ИЭЗ показаны линиями красного цвета. (Семенов и Черенкова, 2024, в печати).

Группы А.С. Грицуна (ИВМ РАН) и П.А. Торопова

12 участников, из них 5 молодых ученых

В рамках проекта планируется следующий блок экспериментов:
Воспроизведение речного стока на тестовых водосборах Европейской территории России, обеспеченных палеогидрологическими данными (Вычегды и Оки) в контрастных климатических условиях голоцена (оптимума и малой ледниковой эпохи). Эти эксперименты позволят с одной стороны верифицировать модель речного стока, разрабатываемую в НИВЦ МГУ, а с другой разработать физически обоснованную гипотезу формирования аномального речного стока на рассматриваемых срезах палеовремени.
Проведение численных экспериментов с моделью ИВМ РАН с целью оценки чувствительности регионального климата и, возможно, элементов крупномасштабной атмосферной циркуляции к аномалиям распространения ледово-снежного покрова в горных районах в эпоху оптимума голоцена и в малый ледниковый период (13-18 века). Эти эксперименты позволят физически обосновать роль площади горного оледенения в формировании крупных аномалий атмосферной циркуляции в тропической зоне (речь, прежде всего, идет о индийском муссоне), и способности отечественной Модели Земной Системы воспроизводить такие эффекты.

Концептуальная схема современной численной модели речного стока в рамках Модели Земной Системы.

Схема возможного влияния сокращения площади тибет-гималайского оледенения в условиях современного глобального потепления на индийский муссона (через усиление тибетского антициклона).

Группа В.М. Степаненко (НИВЦ МГУ им. М.В. Ломоносова)

3 участника, из них 2 молодых ученых

Поле направлений стока в модели суши ИВМ РАН–МГУ (TerM) на сетке 0.5 ◦ × 0.5 ◦ на севере Европейской части России.

Пример использования модели TerM для воспроизведения стока Северной Двины (условия современного климата). Цветами ребер графа показаны реки одинакового порядка. Прерывистые красные линии – реальные реки. Черным цветом изображена береговая линия (Степаненко и др., 2019)

Среднемесячные значения расхода р. Северная Двина за период 1979–1994 гг.: сравнение данных измерений (г/п Усть-Пинега) и результатов расчётов по модели ИВМ РАН-МГУ (TerM) (Степаненко и др., 2019).