Ледник ИГАН на Полярном Урале: изотопные характеристики (¹⁸О, ²Н) льда

Впервые выполненное на леднике ИГАН керновое бурение позволило изучить ледниковый керн длиной 91 м. В пробах льда анализировались содержание, морфология и состав твёрдых частиц, а также изотопный состав (δ18О и δ2Н). Исследование твёрдой фракции на поверхности фильтров при помощи сканирующей электронной микроскопии выявило наличие пористых алюмосиликатных сферул диаметром в пределах 1–12 микрон и высокоуглеродистого вещества в виде хлопьев, чешуек и мелких пористых обломков. В целом морфология и состав сферул, а также углеродистых частиц соответствовали золошлаковым отходам ТЭЦ (летучая зола, fly ash), т.о. маркируя разработку Воркутинского месторождения каменного угля и связанное с этим развитие инфраструктуры. Значения δ18О и δ2Н ледникового льда варьируют от −12.9 до −22.8‰ и от −90.8 до −167‰, соответственно. Таким образом, общий диапазон вариаций составил 9.9‰ для δ18О и 157‰ для δ2Н. Наибольшие вариации δ18О и δ2Н и небольшая плотность (от 0.27 до 0.38 г/см3) характерны для верхних 5 м керна, что указывает на снежно-фирновую толщу одного года накопления. На глубине 4.8 м плотность возрастает и до основания керна варьирует в пределах 0.83–0.93 г/см3. Вместе с увеличившейся плотностью значения δ18О и δ2Н повышаются до средних величин с небольшим отклонением и по глубине распределены очень гомогенно. Значения δ18О и δ2Н ледникового льда аппроксимируются уравнением, несколько отличным от глобальной линии метеорных вод. Это отличие связано с особенностями формирования изотопного состава осадков в арктическом секторе Восточно-Европейской равнины. Изотопные параметры льда свидетельствуют о преимущественном образовании годового слоя аккумуляции за счёт образования натёчного конжеляционного льда в конце периода абляции из талых вод (с участием дождей), поступающих с тыловых частей кара, где остаётся нестаявший снежно-фирновый остаток.

ледниковый лед, Полярный Урал, изотопный состав кислорода и водорода, алюмосиликатные сферулы,

1. Архипов С.М., Михаленко В.Н., Кунахович М.Г., Диких А.Н., Нагорнов О.В. Термический режим, условия льдообразования и аккумуляция на леднике Григорьева (Тянь-Шань) в 1962–2001 гг. // Материалы гляциологического симпозиума “Будущее гляциосферы в условиях меняющегося климата”, Пущино, 17–21 мая 2002 г. Пущино: Ин-т географии РАН, 2002. С. 46–53.

2. Бажев А.Б., Гордиенко Ф.Г., Загороднов В.С. Предварительные результаты изотопных исследований керна с ледника Обручева (Полярный Урал) // Материалы гляциол. исследований. 1976. Вып. 27. С. 136–138.

3. Васильчук Ю.К., Чижова Ю.Н., Буданцева Н.А., Васильчук А.К., Облогов Г.Е. Изотопный состав снежников и ледников Полярного Урала // Вестник МГУ. Сер. 5. География. 2018. № 1. С. 81–89.

4. Волошина А.П. Некоторые итоги исследований баланса массы ледников Полярного Урала // Материалы гляциол. исследований. 1988. Вып. 61. С. 44–51.

5. Дрожжин B.C., Шпирт М.Я., Данилин Л.Д., Куваев М.Д., Пикулин И.В., Потемкин Г.А., Редюшев С.А. Процессы образования и основные свойства полых алюмосиликатных микросфер в золах-уноса тепловых электростанций // Химия твёрдого топлива. 2008. № 2. С. 53–66.

6. Дубинина Е.О., Чижова Ю.Н., Коссова С.А., Авдеенко А.С., Мирошников А.Ю. Формирование изотопных (δD, δ¹⁸O, d) параметров ледников и водного стока с Северного острова архипелага Новая Земля // Океанология. 2020. Т. 60. № 2. С. 200–215. https://doi.org/10.31857/S0030157420010098

7. Лаврентьев И.И., Носенко Г.А., Глазовский А.Ф., Шеин А.Н., Иванов М.Н., Леопольд Я.К. Толщина льда и снежного покрова ледника ИГАН (Полярный Урал) по данным наземного радиозондирования в 2019 и 2021 гг. // Лёд и Снег. 2023. Т. 63. № 1. С. 5–16. https://doi.org/10.31857/S2076673423010106

8. Мацковский В.В., Кузнецова В.В., Семеняк Н.С., Турчинская С.М., Зазовская Э.П., Энговатова А.В., Лазарев А.С., Жданова Е.Ю., Долгова Е.А., Соломина О.Н. Дендроклиматический потенциал стабильных изотопов углерода в целлюлозе годичных колец Pinus sylvestris L. в Ярославской и Костромской областях // Геоморфология. 2022. Т. 53. № 3. С. 74–82. https://doi.org/10.31857/S0435428122030084

9. Михаленко В.Н., Шулунгуриев С.Н. Роль наложенного льда в массобмене ледников континентальных районов // МГИ. 1989. Вып. 65. С. 61–66.

10. Носенко Г.А., Муравьёв А.Я., Шеин А.Н., Иванов М.Н., Лаврентьев И.И., Леопольд Я.К., Синицкий А.И., Токмаков В.В. Баланс массы ледника ИГАН (Полярный Урал) в 2018–2023 гг. // Лёд и Снег. 2024. Т. 64. № 4. С. 567–579. https://doi.org/10.31857/S2076673424040074

11. Носенко Г.А., Муравьёв А.Я., Иванов М.Н., Синицкий А.И., Кобелев В.О., Никитин С.А. Реакция ледников Полярного Урала на современные изменения климата // Лёд и Снег. 2020. Т. 60. № 1. С. 27–37. https://doi.org/10.31857/S2076673420010022

12. Троицкий Л.С., Ходаков В.Г., Михалев В.И., Гуськов А.С., Лебедева И.М., Адаменко В.Н., Живкович Л.А. Оледенение Урала. М.: Наука, 1966. 355 с.

13. Шеин А.Н., Лаврентьев И.И., Носенко Г.А., Иванов М.Н., Камнев Я.К. Геофизические исследования на леднике ИГАН в 2021 гг. // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2022. Т. 2. № 1. С. 334–339. https://doi.org/10.33764/2618-981X-2022-2-1-334-339

14. iaea.org // Электронный ресурс. URL: https://www.iaea.org/ (Дата обращения: 10.05.2025).

15. Jouzel J., Souchez R.A. Melting-Refreezing at the Glacier Sole and the Isotopic Composition of the Ice // Journal of Glaciology. 1982. V. 28. No. 98. P. 35–42. https://doi.org/10.3189/S0022143000011851

16. Overland J., Dunlea E., Box J.E., Corell R., Forsius M., Kattsov V., Olsen M.S., Pawlak J., Reiersen L.-O., Wang M. The Urgency of Arctic Change // Polar Science. 2019. V. 21. P. 6–13. https://doi.org/10.1016/j.polar.2018.11.008

17. Shahgedanova M., Nosenko G., Bushueva I., Ivanov M. Changes in Area and Geodetic Mass Balance of Small Glaciers, Polar Urals, Russia, 1950–2008 // Journal of Glaciology. 2012. V. 58. No. 212. P. 953–964. https://doi.org/10.3189/2012JoG11J233

18. Souchez R.A., Groote J.M. Relationships in Ice Formed by Subglacial Freezing: Paleoclimatic Implications // Journal of Glaciology. 1985. V. 31. No. 109. P. 229–232. https://doi.org/10.3189/S0022143000006583