Изотопный состав атмосферных осадков и природных вод в районе Баренцбурга (Шпицберген)




Abstract

Представлены результаты измерений изотопного состава атмосферных осадков и проб, отобранных в ледниковых долинах в районе п. Баренцбург в 2016-2017 г. Обсуждается использование изотопного состава как индикатора источника влаги для атмосферных осадков. Установлены закономерности изменений изотопного состава атмосферных осадков и их связи с температурой воздуха. Приведена интерпретация изотопных исследований проб, отобранных непосредственно на ледниках Альдегонда, Западный и Восточный Грёнфьорд (лед, снег, водоток) и в их долинах (озера, снежники, реки), а также в долине озера Конгресс. Показана межгодовая изменчивость изотопного состава озера Конгресс, а также высокий вклад ледникового стока в долинные озера и реки.


About the Authors

Александра Скакун
Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ), Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория (ГАО РАН)
Russian Federation


Кирилл Чихачев
Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ)
Russian Federation


Алексей Екайкин
Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ), Институт наук о Земле, Санкт-Петербургский государственный университет (СПБГУ)


Анна Козачек
Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ), Институт географии РАН
Russian Federation


Диана Владимирова
Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ), Институт наук о Земле, Санкт-Петербургский государственный университет (СПБГУ)
Russian Federation


Арина Верес
Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ), Институт наук о Земле, Санкт-Петербургский государственный университет (СПБГУ)


Сергей Веркулич
Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ)


Ольга Сидорова
Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ)
Russian Federation


Никита Демидов
Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ)
Russian Federation


References

1. Dansgaard W. Stable isotopes in precipitation. Tellus. 1964, 16: 436-468.

2. Arppe L., Kurki E., Wooller M.J., Luoto T.P., Zajączkowski M., Ojala A.E. A 5500-year oxygen isotope record of high arctic environmental change from southern Spitsbergen. The Holocene. 2017, 27 (12): 1948-1962.

3. Glyatsiologiya Shpitsbergena. Glaciology of Spitsbergen. Ed. V. М. Kotlyakov. Izdatel’stvo “Nauka”, 1985: 200 p. [In Russian].

4. Ekaykin A.A. Stabilnye isotopy vody v gliatsiologii i paleogeografii. Stable isotopes of water in glaciology and palaeogeography. Ed. V.Ya. Lipenkov. Sankt-Petersburg: AARI, 2016: 64 p. [In Russian].

5. https://rp5.ru/

6. HYSPLIT https://www.arl.noaa.gov/hysplit/hysplit/

7. Cisek M., Makuch P., Petelski T. Comparison of meteorological conditions in Svalbard fjords: Hornsund and Kongsfjorden. Oceanologia. 2017, 59 (4), 413-421.

8. International Atomic Energy Agency/World Meteorological Organization (IAEA/WMO) 2006. Global network of isotopes in precipitation. The GNIP database. Accessed on the internet http://www.iaea.org/water on 12 October 2010

9. Wetzel K. Isotopic peculiarities of meteoric water in polar regions. Isotopenpraxis Isotopes in Environmental and Health Studies. 1990, 26 (1): 11-13.

10. Divine D.V., Sjolte J., Isaksson E., Meijer H.A.J., van de Wal R.S.W., Martma T., Pohjola V., Sturm C., Godtliebsen F. Modelling the regional climate and isotopic composition of Svalbard precipitation using REMOiso: a comparison with available GNIP and ice core data. Hydrological processes. 2011, 25 (24): 3748-3759.

11. Kokin O.V. Rel’ef i otlozheniya kraevyih zon lednikov Zapadnogo Shpitsbergena (na primere lednikov Gronford i Aldegonda). Relief and deposition of edge zones of West Svalbard glaciers (using the example of the Grenfjord and Aldegonda glaciers). dis. – Avtoref. dis. na soisk. uch. step. kand. geogr. nauk. MGU: 2010. [In Russian].

12. Oledenenie Spitsbergena (Svalbarda). Glaciation of Spitsbergen (Svalbard). Ed. L. C. Troickiy. Izdatel’stvo “Nauka”, 1975: 276 p. [In Russian].

13. Chernov R.A., Vasileva T.V., Kudikov A.V. Temperature regime of the surface layer of the East Grenfjord glacier (West Svalbard). Led i Sneg. Ice and Snow. 2015, 55(3): 38-46. [In Russian].

14. Guilizzoni P., Marchetto A., Lami A., Brauer A., Vigliotti L., Musazzi S., Langone L., Manca M., Lucchini F., Calanchi N., Dinelli E., Mordenti A. Records of environmental and climatic changes during the late Holocene from Svalbard: palaeolimnology of Kongressvatnet. Journal of Paleolimnology. 2006, 36 (4): 325-351.

15. Solovyanova I.Yu., Tretyakov M.V. Monitoring the suspended sediment discharge of the rivers of the Grenfjord Basin. Kompleksnyie issledovaniya Shpitsbergena. Complex investigations of Spitsbergen. Apatityi: Izdatel’stvo KNTS RAN. 2004, 4: 230–236. [In Russian].

16. Yde J., Hodson A., Solovjanova I., Steffensen J., Nørnberg P., Heinemeier J., Olsen J. Chemical and isotopic characteristics of a glacier-derived naled in front of Austre Grønfjordbreen, Svalbard. Polar Research. 2012, 31 (1): 17628.

17. Vaykmyae R.A., Martma T.A., Punning Y.M., Tyugu K.R. Variations in δ18O and Cl− in an ice core from Vestfonna Nordaustlandet. Polar Geography. 1985, 9(4): 329-333.

18. Wadham J.L., Bottrell S., Tranter M., Raiswell R. Stable isotope evidence for microbial sulphate reduction at the bed of a polythermal High Arctic glacier. Earth and Planetary Science Letters. 2004, 219(3-4): 341-355.

19. Yde J.C., Riger-Kusk M., Christiansen H.H., Knudsen N.T., Humlum O. Hydrochemical characteristics of bulk meltwater from an entire ablation season, Longyearbreen, Svalbard. Journal of Glaciology. 2008, 54: 259-272.

20. Jonsson S., Hansson M. Identification of annual layers in superimposed ice from Storöyjökulen in northeastern Svalbard. Geografiska Annaler: Series A, Physical Geography. 1990, 72(1): 41-54.

21. Glasser N. F., Hambrey M. J. δD-δ18O relationships on a polythermal valley glacier: Midtre Lovénbreen, Svalbard. Polar research. 2002, 21 (1): 123-131.

22. Bowen G. J., Revenaugh J. Interpolating the isotopic composition of modern meteoric precipitation. Water Resources Research. 2003, 39 (10).


Supplementary files

1. Карта о. Западный Шпицберген (слева) и района исследований (справа)
Subject
Type Исследовательские инструменты
View (2MB)    
Indexing metadata
2. Значения изотопного состава осадков (δ18О, δD, d-excess) и температуры воздуха на высоте 2 м над поверхностью земли (t) в п. Баренцбург в период с июля 2016 по апрель 2017 года.
Subject
Type Материалы исследования
View (2MB)    
Indexing metadata
3. Траектории воздушных масс в дни экстремальных значений d-excess 30 сентября 2016 г. и 17 марта 2017 г..
Subject
Type Результаты исследования
View (195KB)    
Indexing metadata
4. Средние месячные значения изотопного состава атмосферных осадков (а, б) и температуры воздуха (в) на четырёх станциях Западного Шпицбергена.
Subject
Type Результаты исследования
View (3MB)    
Indexing metadata
5. Диаграмма зависимости δ18О и δD в пробах атмосферных осадков.
Subject
Type Результаты исследования
View (94KB)    
Indexing metadata
6. Зависимость δ18O в атмосферных осадках от температуры воздуха в точке отбора проб.
Subject
Type Результаты исследования
View (1MB)    
Indexing metadata
7. Изотопный состав проб, отобранных на ледниках и в долинах.
Subject
Type Результаты исследования
View (4MB)    
Indexing metadata
8. Изотопный состав проб воды из долины озера Конгресс.
Subject
Type Исследовательские инструменты
View (2MB)    
Indexing metadata
9. Сравнение значений δ18O в образцах Шпицбергена из различных работ.
Subject
Type Результаты исследования
View (2MB)    
Indexing metadata
10. Зависимость между δD и δ18O для льда (а), снега (б), водотоков (в) и долинных озёр и ручьёв (г) в разных ледниковых долинах.
Subject
Type Результаты исследования
View (4MB)    
Indexing metadata
11. Сводные результаты изотопного анализа проб.
Subject
Type Результаты исследования
Download (16KB)    
Indexing metadata

For citation: ., ., ., ., ., ., ., ., . . Ice and Snow. 2020;60(3).

Views: 261

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2076-6734 (Print)
ISSN 2412-3765 (Online)