SPECIFIC FEATURES OF MORPHOLITHODYNAMICS OF THE LAGOON COAST OF THE ARCTIC AND SUBARCTIC
Authors:
1.
Institut morskoy geologii i geofiziki DVO RAN (g. Yuzhno-Sahalinsk)
Russian Federation
Russian Federation
Type:
Сonference article
Published:
06.01.2019
Subject area:
UDK 551.435
BBK 26 Науки о Земле
BISAC NAT010000 Ecology
BISAC NAT045050 Ecosystems & Habitats / Coastal Regions & Shorelines
BISAC NAT025000 Ecosystems & Habitats / Oceans & Seas
BISAC NAT045030 Ecosystems & Habitats / Polar Regions
BISAC SCI081000 Earth Sciences / Hydrology
BISAC SCI092000 Global Warming & Climate Change
BISAC SCI020000 Life Sciences / Ecology
BISAC SCI039000 Life Sciences / Marine Biology
BISAC SOC053000 Regional Studies
BISAC TEC060000 Marine & Naval
BBK 26 Науки о Земле
BISAC NAT010000 Ecology
BISAC NAT045050 Ecosystems & Habitats / Coastal Regions & Shorelines
BISAC NAT025000 Ecosystems & Habitats / Oceans & Seas
BISAC NAT045030 Ecosystems & Habitats / Polar Regions
BISAC SCI081000 Earth Sciences / Hydrology
BISAC SCI092000 Global Warming & Climate Change
BISAC SCI020000 Life Sciences / Ecology
BISAC SCI039000 Life Sciences / Marine Biology
BISAC SOC053000 Regional Studies
BISAC TEC060000 Marine & Naval
Language:
Russian
Keywords:
coast erosion, migration of lagoon Straits, bars, freezing beaches, Shishmarev, Sakhalin
Abstract (English):
Predstavleny rezul'taty analiza geoprostranstvennoy i geologicheskoy informacii o stroenii i dinamike lagunnogo poberezh'ya Ohotskogo morya. Na dannoy stadii razvitiya poberezh'ya parametry byudzheta nanosov opredelyayut processy abrazii i akkumulyacii. Predlozhennaya osadochnaya model' uchityvaet mehanizmy razvitiya beregovoy zony pri perehode srednesutochnyh temperatur k minusovym znacheniyam. Rassmotreny osnovnye osobennosti dinamiki lagunnyh beregov Arktiki. Pokazano, chto akkumulyativnye formy, ne teryayuschie svyazi s sovremennymi oblastyami pitaniya, ne degradiruyut pri usilenii razmyva beregov, kak v usloviyah subarktiki, tak i v usloviyah arkticheskogo poberezh'ya.
Predstavleny rezul'taty analiza geoprostranstvennoy i geologicheskoy informacii o stroenii i dinamike lagunnogo poberezh'ya Ohotskogo morya. Na dannoy stadii razvitiya poberezh'ya parametry byudzheta nanosov opredelyayut processy abrazii i akkumulyacii. Predlozhennaya osadochnaya model' uchityvaet mehanizmy razvitiya beregovoy zony pri perehode srednesutochnyh temperatur k minusovym znacheniyam. Rassmotreny osnovnye osobennosti dinamiki lagunnyh beregov Arktiki. Pokazano, chto akkumulyativnye formy, ne teryayuschie svyazi s sovremennymi oblastyami pitaniya, ne degradiruyut pri usilenii razmyva beregov, kak v usloviyah subarktiki, tak i v usloviyah arkticheskogo poberezh'ya.
Keywords:
coast erosion, migration of lagoon Straits, bars, freezing beaches, Shishmarev, Sakhalin
coast erosion, migration of lagoon Straits, bars, freezing beaches, Shishmarev, Sakhalin
На основе определенных в ГИС среде параметров абразионноаккумулятивных процессов и миграции лагунных проливов за период 1927-2014гг. создана балансовая модель морфолитодинамической системы Северо-Восточного Сахалина. Модель включает объемы наносов мобилизуемых и аккумулируемых при перемещении проливов и наносов, вовлекаемых во вдольбереговые миграции при размыве высоких береговых, сложенными плейстоценовыми осадками (в основном неконсолидированными, песчано-пелитовых фракций), голоценовых пересыпей и низких террас (рис 1). Объемы наносов, перемещаемые при миграции проливов, установлены при помощи трехмерных моделей, где наряду с характеристиками площади размыва и аккумуляции использованы данные о глубинах пролива и прилегающей акватории, параметры рельефа барьерных форм и данные их геологического строения, полученные в результате георадарной съемки и бурения. Сахалина в районе проливов соединяющих Охотское море и лагуны; а-Пильтун, б-Чайво, в-Ныйво, г-Набиль, д-Лунская.1-6 участки для которых установлены объемы размыва и аккумуляции для расчета бюджета вдольбереговых перемещений наносов. Предложенная осадочная модель легла в основу анализа истории развития побережья за пределами периода обеспеченного наблюдениями. При проведении детальных морфолитодинамических работ на берегах Охотского и Берингова морей нами было установлено, что в условиях однородного берегового уступа, при сравнимых параметрах пляжа (основной волногасящей структуры) и гидродинамического воздействия наиболее интенсивный размыв происходит в ноябре - январе. В этот период на верхних уровнях берегового профиля, которые являются волногасящими для штормовых условий при максимальных приливах, происходит промерзание пляжевых отложений на глубину до 40-50 см и обусловленное этим ухудшение их волногасящих свойств [1]. Формирование устойчивых береговых наледей и припая происходит через несколько недель после начала промерзания отложений пляжа и весь период «открытого моря» морфолитодинамические процессы в системе пляж-береговой уступ весьма активны. В этот промежуток времени, определенный нами как период максимальной опасности разрушения берегового уступа, происходят наибольшие морфолитодинамические изменения, в том числе и зонах лагунных проливов [2]. Формирование наледи также существенно изменяет характер морфолитодинамических процессов береговой зоны. Увеличение крутизны берегового профиля и соответственно глубин верхней части подводного берегового склона приводит к увеличению высоты заплеска и изменению гранулометрического состава отложений в приурезовой зоне. И даже формирование припайных льдов не останавливает активную морфолитодинамическую фазу развития береговой зоны. Деформации подводного берегового склона и лагунных проливов приливо-отливными течениями под припайными льдами достигают значений 1,5-2,0 м. Специфику морфолитодинамики арктических берегов в первую очередь определяет наличие вечной мерзлоты, в том числе под осадками деятельного слоя и особенности гидродинамического режима. Однако, несмотря на определенную разницу в действующих механизмах, количественное различие в интенсивности и активности абразионных и термоабразионных побережий может быть менее значительным, чем принято считать [4]. Сезонно-мерзлые породы в зоне пляжа, наледеобразование и припайные льды на берегах арктических морей обуславливают те же самые механизмы, что и в условиях субарктики. Широкое привлечение данных дистанционного зондирования позволило получить сравнимую информацию о динамике арктических берегов [6, 7]. Установлено, что минимальные перемещения отмечены для кос и баров, а максимальные скорости размыва наблюдаются для береговых уступов равнин, сформированных при спуске озер [8]. Аккумулятивные формы в условиях незначительных приливов и короткого периода волнового воздействия достаточно стабильны. Яркий пример - бары Elson Lagoon(Аляска) и бары в р-не п. Биллингс (Чукотка). Скорости разрушения берегов лагун здесь существенно выше скоростей перемещения баров, кроме того площадь лагун увеличивается также за счет присоединения термокарстовых озер. Несмотря на определенную разницу в действующих механизмах, динамика берегов в субарктических и арктических регионах имеет менее существенные различия, чем можно было бы ожидать. Накопление наносов в областях аккумуляции при усилении размыва берегов установлено нами при анализе морфометрических показателей аккумулятивных образований [3]. Таким образом, бары и косы, не теряющие связи с областями питания, устойчивы как в условиях субарктики, так и Арктики. Населенные пункты, в настоящее время наиболее страдающие от переформирования берегов - Shishmaref, Kivalina расположены непосредственно на дистальных окончаниях кос системы лагунного пролива. Берегозащитные решения здесь должны иметь в своей основе анализ миграций пролива и реализацию возможностей изменений направления роста, формы и морфометрических параметров дистальных окончаний кос, модификации приливной призмы [5].
1. Afanas'ev V.V. Geomorfologicheskie aspekty problemy zaschity beregov ostrova Sahalin // Geomorfologiya. 2015. № 2. S. 28-37.
2. Afanas'ev V.V., Romanov A.O., Uba A.V. Dinamika beregov v holodnyy period // Geosistemy perehodnyh zon. 2017. №1. S. 23-29.
3. Afanas'ev V.V., Uba A.V. Sredne-pozdnegolocenovye akkumulyativnye obrazovaniya severo-zapadnogo poberezh'ya ostrova Sahalin: proishozhdenie, istoriya i sovremennaya dinamika // Vestnik DVO RAN. 2017. № 1. S.12-17.
4. Leont'ev I.O. Morfodinamicheskie processy v beregovoy zone morya. Saarbrücken: LAP LAMBERT Academic Publishing. 2014. 251 s.
5. Leont'ev I.O., Afanas'ev V.V. Dinamika lagunnogo berega severo-vostochnogo Sahalina na primere sistemy Nyyskogo zaliva i kosy Plastun // Okeanologiya. 2016. T. 56. P. 564-571.
6. Brown J., Jorgenson M. T., Smith O. P., Lee W. Long-term rates of coastal erosion and carbon input, Elson Lagoon, Barrow, Alaska. // Permafrost: Proceedings of the 8th Intern. Conf. on Permafrost. Zürich. 2003. P. 101-106.
7. Overeem I., Anderson R. S., Wobus C. W., Clow G. D., Urban F. E., Matell N. Sea ice loss enhances wave action at the Arctic coast // Geophysical Research Letters. 2011, 38(17): L17503.
8. Gibbs A.E., Richmond B.M. National assessment of shoreline change - Summary statistics for updated vector shorelines and associated shoreline change data for the north coast of Alaska, U.S.-Canadian border to Icy Cape. U.S. Geological Survey Open-File Report 2017-1107, 2017. 21 p
