Создание опорной трансекты на основе данных георадиолокации для водно-болотных угодий юго-восточной части Прионежской низменности

Постледниковая история развития побережья Онежского озера в совокупности с современными процессами создает условия для формирования сложных прибрежных экосистем, которые могут быть уязвимы из-за возможных климатических изменений и антропогенного влияния. К таким системам относятся водно-болотные угодья, протянувшиеся вдоль восточного и южного побережья Онежского озера. Научный интерес представляет территория в районе устья р. Андомы, так как здесь сочетается влияние русловых процессов крупной реки, динамика побережья Онежского озера, а также развитие верховых торфяников. Целью исследований было детальное изучение структуры голоценовых отложений на северном берегу р. Андомы, которая отражает этапы формирования и изменчивость природных условий приозерной низменности. Для этого была проложена опорная трансекта, включающая профиль георадиолокационных наблюдений протяженностью 4800 м, дополненный скважинами. На основе данных георадиолокации в сочетании с исследованием торфа по скважинам получен комплексный разрез, характеризующий внутреннее строение торфяника. Вдоль профиля обнаружены аккумулятивные структуры, такие как погребенные береговые валы и палеодюна. Также установлено платоподобное поднятие коренного ложа болота, обрамленное локальными понижениями. Подобную структуру можно рассматривать как деформацию, связанную с гляциодислокациями или неотектоническим воздействием. Кроме основных структурных элементов найдены локальные эрозионные врезы в кровле лимноаллювия, сопровождающиеся песчаными отложениями, которые могут быть приурочены к погребенным палеоруслам р. Андомы. Анализ комплексной трансекты в совокупности с описанием растительности показал существование зон, отличающихся по биолого-экологическим условиям, которые способствуют биологическому разнообразию в районе работ. В перспективе создание подобных опорных трансектов обеспечивает базу для первичного выявления уязвимостей и долгосрочного мониторинга экологической трансформации экосистем.

1. Абрамова Т.Г. (1965). Болота Вологодской области, их районирование и сельскохозяйственное использование // Северо-Запад европейской части СССР. Вып. 4. Л.: Изд-во Ленинградского ун-та. С. 65–93.

2. Бричёва С.С., Матасов В.М., Шилов П.М. (2017). Георадар в геоэкологических исследованиях при искусственном обводнении торфяников // Геоэкология. Инженерная геология, Гидроэкология, Геокриология. № 3. С. 76–83.

3. Владов М.Л., Старовойтов А.В. (2004). Введение в георадиолокацию. М.: Изд-во МГУ. 153 с.

4. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200 000. Издание второе. Серия Онежская. Лист P-37-XXV. Вытегра. Объяснительная записка. (2021) Сост.: А.Л. Буслович, В.И. Гаркуша, В.А. Николаев и др. М.: Московский филиал ФГБУ “ВСЕГЕИ”. 124 с. [Электронный ресурс]. URL: http://geo.mfvsegei.ru/200k/Zap/Zap_P-37-XXV.pdf (дата обращения: 31.03.2023)

5. Демидов И.Н. (2006). О максимальной стадии развития Онежского приледникового озера, изменениях его уровня и гляциоизостатическом поднятии побережий в позднеледниковье // Геология и полезные ископаемые Карелии. №. 9. С. 171–182.

6. Енгалычев С.Ю. (2007). Геологическое строение и генезис дислокаций на Андомской горе // Вестн. СПбГУ. Сер. 7. Геология. География. №. 1. С. 32–39.

7. Иванищева Е.А. (2010). Экологический каркас Вытегорского района Вологодской области // Известия СНЦ РАН. Т. 12. № 1 (5). С. 1383–1386.

8. Иванов А.О., Лукшевич Э.В., Стинкулис Г.В. и др. (2003). Андомская гора – уникальный геологический памятник // Палеонтология и природопользование. Тез. докл. XLIV сессии палеонтологического об-ва. СПб. С. 98–100.

9. Игнатов Е.И., Борщенко Е.В., Загоскин А.Л. и др. (2017). Связь геологического строения побережья, истории развития рельефа и динамики берегов Онежского озера // Труды КНЦ РАН. № 3. С. 65–78. https://doi.org/10.17076/lim514

10. Колодяжный С.Ю., Балуев А.С., Терехов Е.Н. (2016). Структура и эволюция Андомского сегмента юго-восточной окраины Балтийского щита // Геотектоника. № 4. С. 48–67. https://doi.org/10.7868/S0016853X16040056

11. Кутенков С.А. (2013). Компьютерная программа для построения стратиграфических диаграмм состава торфа “Korpi” // Труды КарНЦ РАН. № 6. С. 171–176.

12. Палеолимнология Онежского озера: от приледникового озера к современным условиям. (2022) / Отв. ред. Д.А. Субетто. Петрозаводск: КарНЦ РАН. 333 с.

13. Рязанцев П.А., Игнашов П.А. (2019). Георадиолокация болотных отложений (на примере Заонежского полуострова, Карелия) // География и природные ресурсы. № 4. С. 125–134. https://doi.org/10.21782/GIPR0206-1619-2019-4(125-134)

14. Чеботарева В.А. (2019). Поздне- и послеледниковые отложения в разрезе низкой террасы на юго-западном побережье Онежского озера // Труды КНЦ РАН. Т. 10. № 6(1). С. 273–278. https://doi.org/10.25702/KSС.2307-5252.2019.6.040

15. Филиппов Д.А. (2008). Структура и динамика экосистем пойменных болот бассейна Онежского озера (Вологодская область). Автореф. дис. …. канд. биол. наук. Вологда. 219 с.

16. Филоненко И.В., Филиппов Д.А. (2013). Оценка площади болот Вологодской области // Труды Инсторфа. № 7. С. 3–11.

17. Шенников А.П. (1964). Введение в геоботанику. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та. 447 с.

18. Шварев С.В., Никонов А.А. (2022). Влияние сильных землетрясений на рельеф, отложения и гидродинамику района Онежского озера // Палеолимнология Онежского озера: от приледникового озера к современным условиям / Отв. ред. Д.А. Субетто. Петрозаводск: КарНЦ РАН. С. 218–231.

19. Экосистема Онежского озера и тенденции ее изменения. (1990) / Под ред. З.С. Кауфмана. Л.: Наука. 264 с.

20. Carless D., Kulessa B., Booth A.D. et al. (2021). An integrated geophysical and GIS based approach improves estimation of peatland carbon stocks // Geoderma. Vol. 402. 115176. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2021.115176

21. Comas X., Slater L., Reeve A. (2005). Stratigraphic controls on pool formation in a domed bog inferred from ground penetrating radar (GPR) // J. Hydrol. Vol. 315. No. 1–4. P. 40–51. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2005.04.020

22. Comas X., Slater L., Reeve A.S. (2011). Pool patterning in a northern peatland: Geophysical evidence for the role of postglacial landforms // J. Hydrol. Vol. 399. No. 3–4. P. 173–184. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2010.12.031

23. Comas X., Terry N., Hribljan J.A. et al. (2017). Estimating belowground carbon stocks in peatlands of the Ecuadorian páramo using ground-penetrating radar (GPR) // J. Geophys. Res.: Biogeosci. Vol. 122. No. 2. P. 370–386. https://doi.org/10.1002/2016JG003550

24. Filatov N., Baklagin V., Efremova T. et al. (2019). Climate change impacts on the watersheds of Lakes Onego and Ladoga from remote sensing and in situ data // Inland Waters. Vol. 9. No. 2. P. 130–141. https://doi.org/10.1080/20442041.2018.1533355

25. Hare D.K., Boutt D.F., Clement W.P. et al. (2017). Hydrogeological controls on spatial patterns of groundwater discharge in peatlands // Hydrol. Earth Syst. Sci. Vol. 21. No. 12. P. 6031–6048. https://doi.org/10.5194/hess-21-6031-2017

26. Kettridge N., Binley A., Comas X. et al. (2012). Do peatland microforms move through time? Examining the developmental history of a patterned peatland using ground-penetrating radar // J. Geophys. Res.: Biogeosci. Vol. 117. No. G3. G03030. https://doi.org/10.1029/2011JG001876

27. Leopold M., Völkel J. (2003). GPR images of periglacial slope deposits beneath peat bogs in the Central European Highlands, Germany // Geological Society, London, Special Publications. Vol. 211. No. 1. P. 181–189. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.2001.211.01.1

28. Loisel J., Yu Z., Parsekian A., Nolan J. et al. (2013). Quantifying landscape morphology influence on peatland lateral expansion using ground-penetrating radar (GPR) and peat core analysis // J. Geophys. Res.: Biogeosci. Vol. 118. No. 2. P. 373–384. https://doi.org/10.1002/jgrg.20029

29. Neal A. (2004). Ground-penetrating radar and its use in sedimentology: principles, problems and progress // Earth-Sci. Rev. Vol. 66. No. 3–4. P. 261–330. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2004.01.004

30. Parsekian A.D., Slater L., Ntarlagiannis D. et al. (2012). Uncertainty in peat volume and soil carbon estimated using ground-penetrating radar and probing // Soil Sci. Soc. Am. J. Vol. 76. No. 5. P. 1911–1918. https://doi.org/10.2136/sssaj2012.0040

31. Pezdir V., Čeru T., Horn B., Gosar M. (2021). Investigating peatland stratigraphy and development of the Šijec bog (Slovenia) using near-surface geophysical methods // Catena. Vol. 206. 105484. https://doi.org/10.1016/j.catena.2021.105484

32. Proulx-McInnis S., St-Hilaire A., Rousseau A.N. et al. (2013). A review of ground-penetrating radar studies related to peatland stratigraphy with a case study on the determination of peat thickness in a northern boreal fen in Quebec, Canada // Progress in Physical Geography. Vol. 37. No. 6. P. 767–786. https://doi.org/10.1177/0309133313501106

33. Sass O., Friedmann A., Haselwanter G. et al. (2010). Investigating thickness and internal structure of alpine mires using conventional and geophysical techniques // Catena. Vol. 80. No. 3. P. 195–203. https://doi.org/10.1016/j.catena.2009.11.006

34. Trappe J., Kneisel C. (2019). Geophysical and sedimentological investigations of peatlands for the assessment of lithology and subsurface water pathways // Geosciences. Vol. 9. No. 3. 118. https://doi.org/10.3390/geosciences9030118

35. Walter J., Hamann G., Lück E. et al. (2016). Stratigraphy and soil properties of fens: Geophysical case studies from northeastern Germany // Catena. Vol. 142. P. 112–125. https://doi.org/10.1016/j.catena.2016.02.028

36. Zobkov M., Potakhin M., Subetto A. et al. (2019). Reconstructing Lake Onego evolution during and after the Late Weichselian glaciation with special reference to water volume and area estimations // J. Paleolimnol. Vol. 62 (1). P. 53–71. https://doi.org/10.1007/s10933-019-00075-3