Аннотация: Предметом исследования являются торфяники Сеймчано-Буюндинской впадины, в частности состав газов, содержащихся в многолетнемерзлых торфяниках и повторно-жильных льдах. Особое внимание уделено условиям формирования торфяников, особенностям климатических условий Сеймчано-Буюндинской впадины и Магаданской области в целом, характеристике основных типов растительности, почвенного покрова и ландшафтов. Рассмотрен тренд изменения среднегодовой температуры воздуха в районе пос. Сеймчан. Для оценки времени формирования повторно-жильных льдов реконструирован состав весеннего пыльцевого дождя во время накопления повторно-жильных льдов. Установлен состав защемленных газов в торфяниках. Проведено сравнение с составом защемленных газов в других объектах и регионах. Отбор проб газа из мерзлого торфа производился по методике, разработанной во ВНИИ Геоинформсистем РАН. Определения газового состава были проведены в НИИ шинной промышленности на хромато-масс-спектрометре Hitachi М-80. Проанализирован вопрос сохранности газов в образцах. Основными выводами полученными в результате проведенного исследования являются: - установлено высокое содержание метана как в мерзлом торфянике Чукачи, так и в озерной воде на поверхности торфяника; - установлено, что озеро на поверхности торфяника является одновременно и ловушкой для газов, выделяющихся из оттаивающего торфа, так и депонирующей средой, в которой интенсивно идут процессы редукции углеводородов; в составе газов, защемленных в мерзлом торфянике велико содержание водорода, что является одним из обязательных условий жизнедеятельности метанообразующих бактерий.

Ключевые слова: полигональный торфяник, защемленные газы, Верхняя Колыма, повторно-жильный лед, Сеймчано-Буюндинская впадина, пыльца, метан, водород, газовая хроматография, сероводород

Abstract: The subject of this study is the peatlands of the Seymchan-Buyunda depression, in particular the composition of gases contained in the permafrost peatlands and ice-wedge ice. Special attention is paid to conditions of the peat formation, features of the Seymchan-Buyunda depression climate and the Magadan region in general, the characteristics of the main types of vegetation, soil cover and landscape. The trend of changes in the average annual air temperature in the area of Seymchan town is considered. To estimate the time of formation of ice-wedge ice, the composition of spring pollen rain during the accumulation of the ice wedges was reconstructed. The composition of trapped gases in peatlands is established. Determination of gas composition was carried out using the chromato-mass-spectrometer Hitachi M-80. There are high methane content in frozen peat bog Chokachi and lake water on the surface of the peat bog; it was discovered that the lake on the surface of the peatland is both, a trap for gases released from the thawing peat and a depositing medium, in which the processes of reduction of hydrocarbons take place intensively; in the composition of gases trapped in the frozen peatland there is a high content of hydrogen, which is one of the mandatory conditions for the life of methane-forming bacteria.

Keywords: pollen, Seymchan-Buyunda depression, ice-wedge, Upper Kolyma, trapped gases, polygonal peat, methan, hydrogen, gas chromotography, hydrogen sulphide

Аннотация: Объектом исследования являются органо-минеральные отложения позднеплейстоценового полигонально-жильного комплекса. Они изучены в обнажении второй террасы, расположенном на левом берегу р. Монгаталянгъяха, в 3 км западнее устья (71°58'60" с.ш., 75°16'0" в.д.), на полуострове Явай на севере Гыданского п-ова. В ботаническом составе аллохтонного торфа в верхней части разреза господствуют остатки Ledum palustre, а в самой органо-минеральной толще преобладают остатки Drepanoladus fluitans, Calliergonella cuspidata (или Calliergon cordifolium). Выполнено полевое исследование обнажения, пробурены три скважины. Построены палинологическая и гидрохимическая диаграммы и определен радиоуглеродный возраст позднеплейстоценового полигонального массива. Основными выводами проведенного исследования являются: 1. Возраст органо-минеральной толщи варьирует от 30 200 до 21 900 лет. 2. Скорость накопления органо-минеральных толщ в каргинское время в устье р. Монгаталянгяха – около 0,25 мм/год. 3. По данным палинологического анализа выделены три палинозоны.

Ключевые слова: река Монгаталянгяха, ионный состав грунта, поздний плейстоцен, аллохтонный торф, едома, радиоуглерод, многолетнемерзлые породы, Гыданский полуостров, север Западной Сибири, палинозоны

Abstract: The object of this research is the organic-mineral deposits of the Late Pleistocene polygonal ice-wedge complex. They are studied in the outcrop of the second terrace, located on the left bank of the Mongatalyangyakha River, 3 km west of the estuary (71 ° 58'60 "N, 75 ° 16'0" E), on the Yavay Peninsula in the north of the Gydan Peninsula. The botanical composition of allochthonous peat in the upper part of the section is dominated by the remnants of Ledum palustre, and in the organic-mineral sediment the remains of Drepanoladus fluitans, Calliergonella cuspidata (or Calliergon cordifolium) are prevalent. A field outcrop study was performed; three wells were drilled. Palynological and hydrochemical diagrams were constructed and the radiocarbon age of the Late Pleistocene polygonal massif was determined. The main conclusions of the study are: 1. The age of the organic-mineral deposits varies from 30,200 to 21,900 years BP. 2. The rate of accumulation of organic-mineral deposits in the Karginsky time at the mouth of the Mongatalyangyakha River is about 0.25mm/year. 3. According to the palynological analysis, three local pollen zones are distinguished.

Keywords: North-West Siberia, Gydansky peninsula, Mongatalyangyaha River, soil ion composition, Late Pleistocene, allohtonous peat, yedoma, radiocarbon, permafrost, pollen zones

Аннотация: В статье представлены предварительные итоги полевых исследований обнажений восточного побережья Чукотского полуострова, содержащих пластовые залежи льда, проведенные в 2014-2018 гг. Приведены описания и фотографии льдов и вмещающих отложений. В пределах залива Лаврентия и Мечигменского залива описано четыре выхода пластовых льдов мощностью до 4,7 м и шириной до 45 м. Морфология ледяных залежей, разнообразие текстур и структур льда и вмещающих отложений позволяют предположить их полигенетическое происхождение: разные механизмы могли действовать как в пределах одной и той же залежи, так и при формировании разных пластов льда. Результаты многолетнего мониторинга мощности сезонно-талого слоя (СТС) показывают, что активизация оползней-сплывов по пластовым льдам в последние четыре года связана с ростом глубины протаивания, которая в 2018 году достигла максимальных значений за два десятилетия. Образование оползней-сплывов и связанных с ними термокаров циклично. При росте мощности СТС их число увеличивается, зачастую образуются вложенные термоцирки, а при уменьшении глубин протаивания криогенное оползание замедляется.

Ключевые слова: пластовые льды, оползни-сплывы, термоцирк, комплексная деструкция, криогенные оползни течения, Восточная Чукотка, Чукотский полуостров, сезонноталый слой, изменение климата, многолетняя мерзлота

Abstract: The article presents preliminary results of field studies of the outcrops of the eastern coast of the Chukchi Peninsula, containing massive ice beds. The expeditions were conducted in 2014–2018. Descriptions and photographs of ice and enclosing sediments are given. Four outcrops of ice up to 4.7 m thick and up to 45 m long are described within the Saint Lawrence Bay and Mechigmensky Bay. The morphology of the massive ice bodies, a variety of ice structures and host sediments allow suggesting their polygenetic origin. The results of long-term active layer thickness monitoring indicated that the intensification of thaw slump events in the past four years is associated with the increase in the depth of thawing, which in 2018 reached highest values in over two decades. The formation of thaw slumps and associated thermocirques is cyclic. As the active layer thickness increases, their number increases, forming nested thermocirques, and as the thaw depth decreases, cryogenic creep slows down.

Keywords: Eastern Chukotka, retrogressive thaw slumps, complex destruction, thermocirques, slumps, massive ice beds, the Chukotsky peninsula, active layer, climate change, permafrost

Аннотация: Предметом исследования являются процессы изотопного фракционирования внутри снежного покрова при образовании в нем инфильтрационного льда (ледяных прослоев, корок). На ледниках умеренного климата инфильтрационные зоны льдообразования очень распространены и понимание процессов изотопного преобразования первичного сигнала атмосферных осадков при переходе снега в лед важно для разграничения типа льдообразования. Помимо рекристаллизационного преобразования снега в лед, на ледниках происходит образование инфильтрационного и наложенного льда, что должно сопровождаться изотопным фракционированием в виду отличия коэффициентов фракционирования между паром и жидкостью/льдом (выпадение осадков, которые в дальнейшем переходят в лед путем уплотнения и перекристаллизации) и жидкостью и льдом (конжеляционное льдообразование). Был выполнен натурный эксперимент образования инфильтрационного льда внутри снежной колонки при искусственной стимуляции таяния снега с поверхности. Основным методом являлось изучение изозтопного состава кислорода и водорода снега и образованного из него льда. Первичный снег был гомогенизирован, после 14-дневного эксперимента внутри снежных колонок произошла дифференциация снега по изотопному составу кислорода и водорода. Значения δ18О и δD описываются уравнением регрессии с угловым коэффициентом 5. Такие угловые коэффициенты характерны для снежного покрова, в котором активно протекают процессы диффузии водяного пара. Инфильтрационный лед по изотопному составу кислорода и водорода незначительно отличается от первоначального снега.

Ключевые слова: изотопы кислорода, изотопы водорода, изотопное фракционирование, снег, эксперимент, лед, Кавказ, Полярный Урал, инфильтрация, изотопная трансформация

Abstract: The processes of isotope fractionation inside the snow cover during the formation of infiltration ice (ice interlayers, crusts) are considered. On the temperate glacier zones of infiltration, ice formations are very common, and an understanding of the processes of isotopic transformation during snow-ice transition is important for distinguishing the type of ice formation. In addition to recrystallization transformation of snow into ice on the glaciers, the formation of infiltration and superimposed ice occurs, which should be accompanied by isotopic fractionation due to the difference in the fractionation coefficients between vapor and liquid/ice (precipitation) and liquid and ice (congelation ice formation). A field experiment was performed on the formation of infiltration ice inside a snow column with artificial stimulation of snow melting from the surface. The main method was the study of the isotopic composition of oxygen and hydrogen of snow and ice. Primary snow was homogenized, after a 14-day experiment inside the snow columns, a differentiation of snow by the isotopic composition of oxygen and hydrogen occurred. The values of δ18О and δD are described by a regression equation with a slope 5. Such slope indicates water vapor diffusion processes. Infiltration ice on the isotopic composition of oxygen and hydrogen is slightly different from the original snow.

Keywords: Caucasus, ice, experiment, snow, isotope fractionation, hydrogen isotopes, oxygen isotopes, Polar Urals, infiltration, isotopic transformation

Аннотация: Объектом исследования являются бугры пучения в долине р.Сенца в Восточных Саянах (52º39.827' с.ш., 99º29.858' в.д). Цель исследования - оценка динамики сезонно-талого слоя в прошлом, и прогноз на будущее. В сезонно-талом слое расположена корневая система деревьев. Гравитация и потеря возрастными многотонными деревьями опоры в грунте в следствии термокарста приводят к синхронному во времени наклону ствола и появлению эксцентриситета ежегодного радиального прироста, который удается численно выразить. Для оценки интенсивности развития термокарстового процесса на реке Сенца (Восточный Саян) использован индекс эксцентриситета радиального прироста у лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.). Получено представление о креневых процессах в прошлых столетиях и выполнен прогноз их усиления в будущем при повышении средней температуры воздуха теплого периода. Данный методический подход достаточно универсален и не привязан к определенным условиям местности. Он может найти дальнейшее применение в исследованиях термокарстовых процессов, а также иных явлений, сопровождающихся изменениями ландшафтов.

Ключевые слова: многолетнемерзлые породы, сезонно-талый слой, радиальный прирост, эксцентриситет, пьяный лес, креневая древесина, дендрохронология, Восточная Сибирь, индекс крени, термокарст

Abstract:   The increase of temperatures of permafrost and the corresponding increase in the depth of seasonal thawing leads to activation of thermokarst. To estimate the intensity of thermokarst process development on the Sentsa River (East Sayan), the index of the eccentricity of the radial increment in the Siberian larch (Larix sibirica) was used. It allowed gaining understanding about the compression processes over the last centuries, and forecast their strengthening in the future at increase in average air temperature of the warm period. This methodological approach is fairly universal and is not tied to any particular conditions of the locale. It can be applied in future research of the thermokarst processes, as well as other phenomena accompanying the landscape changes.  

Keywords: Eastern Siberia, permafrost, seasonally thawed layer, radial growth, eccentricity, drunken forest, compression wood, dendrochronology, index of compression, thermokarst

Аннотация: Предметом исследования является влияние температуры сушки и дисперсности песчаных грунтов на изотопный состав испаряющейся из них влаги. Эти исследования актуальны для тех районов криолитозоны, где преобладают резко континентальные условия с жарким летом и активным испарением. При испарении воды из песков сначала испаряются молекулы воды с наиболее лёгкими изотопами, после чего c более тяжёлыми. При высоких температурах сушки (180, 200, 220°С) изотопный состав категорий влаги в грунтах становится более тяжёлым в ряду: свободная вода Методика исследования изотопного состава воды при испарении заключается в сушке песчаных грунтов в термостате при разных температурах (180, 200, 220°С) с последующей конденсацией испарившейся воды и её отбором для изучения изотопного состава. Проведенное исследования показало, что влияние крупности песка на изотопный состав испарившейся влаги проявляется заметно при более низких температурах, при этом вода, испарившаяся из песка пылеватого при одинаковой температуре изотопически тяжелее, чем вода, испарившаяся из песка средней крупности. Для песка средней крупности порции конденсата, испарившиеся при более высокой температуре, имеют более тяжёлый изотопный состав по δ18О и по δ2Н, а для песка пылеватого по дейтерию также, а по кислороду у пылеватого песка влияние температуры менее выражено.

Ключевые слова: песок, грунты, испарение воды, температура испарения, стабильные изотопы, изотопный состав, изотопы кислорода, изотопы водорода, лабораторный эксперимент, многолетнемерзлые породы

Abstract: In this article the influence of drying temperature and dispersion of sandy soils on isotopic composition of water evaporated from soils is investigated. These studies are relevant for those permafrost areas, where sharply continental conditions with very warm summers and active evaporation. During evaporation water molecules with the lightest isotopes evaporate first, after then the molecules with more heavy isotopes evaporate. At high drying temperatures (180, 200, 220 °C) the isotopic composition of moisture categories in soils becomes heavier in the series: free water< transitional water < bound water. The effect of soil grain size on the isotopic composition of water evaporated from sands is more noticeable at lower temperatures, wherein the water vaporized from silty sand at the same temperature is isotopically heavier than water evaporated from medium-grained sand. For medium-grained sand portions of the condensate evaporated at a higher temperature have a heavier isotopic composition in δ18O and δ2H values, the same relationship is observed for silty sand in deuterium values, but the effect of temperature is less pronounced for silty sand in oxygen values.

Keywords: hydrogen isotope, oxygen isotope, isotopic composition, stable isotopes, evaporation temperature, water evaporation, soils, sand, laboratory experiment, permafrost