Двадцать третья международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
XXIII.F.92
Многолетние тренды изменения фитоценотических свойств и влажности напочвенного растительного покрова тундровой зоны и их связь с деградацией мерзлоты (на примере района Марре-Сале, п-ов Ямал)
Корниенко С.Г. (1)
(1) Институт проблем нефти и газа РАН, Москва, Россия
При освоении арктических территорий важная роль отводится изучению и прогнозированию состояния криогенных ландшафтов в условиях изменения климата. Общие выводы о деградации мерзлоты не могут в полной мере характеризовать изменения на региональном и локальном уровне, поскольку направленность и темпы трансформации ландшафтов зависят от многих факторов, в том числе от особенностей самой территории. К наиболее значимым факторам относятся расчлененность рельефа местности и типы ландшафта, отличающиеся видами напочвенного растительного покрова (НРП) и составом почвы. Деградация мерзлоты и изменение глубины сезонно-талого слоя (СТС) могут сопровождаться изменениями НРП и влажности поверхности, что может быть зарегистрировано по данным дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) (Raynolds, Walker, 2016; Clayton et al., 2021; Wenzl et al., 2024; Giese et al., 2025). Однако в настоящее время существует пробел в знаниях, касающихся применения данных ДЗЗ для выявления многолетних тенденций изменения фитоценотических свойств НРП и влажности почвы на различных геоморфологических уровнях, а также выявления связи этих тенденций с изменением глубины СТС. В настоящем исследовании на локальном участке в районе метеорологической станции Марре-Сале (западное побережье п-ова Ямал) на основе данных Landsat за период с 1985 по 2024 годы выявлены особенности многолетних изменений фитоценотических свойств НРП и влажности почвы на различных геоморфологических уровнях. Анализ проводился с использованием вегетационного индекса NDVI, индекса влажности поверхности NDWI, а также температурно-вегетационного индекса WI (Wet Index) (Корниенко, Елсаков, 2024), характеризующего влажность НРП и почвы в корневой зоне (Sadeghi et al., 2017) до глубины проникновения суточных колебаний температуры. Общая тенденция заключается в увеличение темпов роста индексов по мере повышения геоморфологических уровней от поймы до IV морской террасы. Сопоставление полученных трендов изменения индексов NDVI, NDWI и WI с результатами геокриологических наблюдений in situ в районе Марре-Сале (Васильев и др., 2023) на участках различных типов ландшафта указывает на принципиальную возможность использования этих индексов в качестве индикаторов изменения глубины СТС.
Работа выполнена в рамках государственного задания по теме «Повышение эффективности и экологической безопасности освоения ресурсов углеводородов шельфа и сопредельной суши арктических и субарктических регионов России в условиях меняющегося климата (№ 125020501403-7)».
Ключевые слова: влажность почвы, напочвенный растительный покров, потепление климата, сезонно-талый слой, температурно-вегетационный индекс, тренды, тундра, Landsat
Литература:
- Васильев А.А., Облогов Г.Е., Широков Р.С. Долговременный мониторинг глубины сезонного протаивания пород в типичных тундрах западного Ямала // Криосфера Земли. 2023. Т. XXVII. № 4. С.3–13. DOI: 10.15372/KZ20230401.
- Корниенко С.Г., Елсаков В.В. Оценка информативности температурно-вегетационного индекса как индикатора влажности напочвенного растительного покрова тундровой зоны // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 3. С. 155–170. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-3-155-170.
- Clayton L.K., Schaefer K., Battaglia M.J, Bourgeau-Chavez L., Chen J., Chen R.H, Chen A., Bakian-Dogaheh K., Grelik S., Jafarov E., Liu L., Michaelides R.J., Moghaddam M., Parsekian A.D., Rocha A.V., Schaefer S.R., Sullivan T., Tabatabaeenejad A., Wang K., Wilson C.J., Zebker H.A., Zhang T., Zhao Y. Active layer thickness as a function of soil water content // Environ. Res. Lett. 2021. V. 16. 055028. DOI: 10.1088/1748-9326/abfa4c.
- Giese L., Baumberger M., Ludwig M., Schneidereit H., Sánchez E., Robroek B.J.M., Lamentowicz M., Lehmann J.R.K., Hölzel N., Knorr K-H., Meyer H. Recent trends in moisture conditions across European peatlands // Remote Sens. Appl.: Society and Environ. 2025. V.37. 101385. DOI.org/10.1016/j.rsase.2024.101385.
- Raynolds M.K., Walker, D.A. Increased wetness confounds Landsat-derived NDVI trends in the central Alaska North Slope region, 1985–2011 // Environ. Res. Lett. 2016. V. 11. 085004. DOI:10.1088/1748-9326/11/8/085004.
- Sadeghi M., Babaeian E., Tuller M., Jones S.B. The optical trapezoid model: A novel approach to remote sensing of soil moisture applied to Sentinel-2 and Landsat-8 observations // Remote Sens. Environ. 2017. V.198. P. 52–68. DOI.org/10.1016/j.rse.2017.05.041.
- Wenzl M., Baumhoer C.A., Dietz A.J., Kuenzer C., Vegetation changes in the Arctic: A review of earth observation applications // Remote Sens. 2024. V.16. (23). 4509. DOI.org/10.3390/rs16234509.
Дистанционное зондирование растительных и почвенных покровов