Использование космических снимков для определения темпов разрушения берегов на ключевых участках Карского и Баренцева морей

Для изучения динамики морских берегов на двух ключевых участках в западном секторе Российской Арктики нами использованы материалы полевых исследований, архивные аэрофотоснимки и космические снимки высокого разрешения. Ключевые участки на западном побережье острова Колгуев (Баренцево море) и на побережье Югорского полуострова вблизи поселка Амдерма (Карское море) находятся в области распространения многолетнемерзлых пород с широким распространением залежей пластовых льдов. Морские берега в этих условиях разрушаются за счет воздействия морских волн (термоабразии) и комплекса термоденудационных процессов на береговых уступах. На участках вскрытия пластовых льдов в береговых уступах формируются термокары и более крупные формы – термоцирки или термотеррасы.
С целью изучения темпов разрушения берегов на ключевых участках обустроены полигоны, на которых проводится периодическая GPS-съемка бровки берегового уступа и термоцирков, измерение величины отступания. Материалы полевых измерений (остров Колгуев – 2002 г., Югорский полуостров – 1999-2010 гг.) дополнены архивными аэрофотоснимками (1947, 1948, 1968 гг.) и материалами современной космической съемки (остров Колгуев – 2009, 2012 гг., Югорский полуостров – 2010, 2012, 2013 гг.). Бровки берегового уступа и термоцирков, по отступанию которых определяются скорости термоабразии и термоденудации, уверенно дешифрируются на привлеченных космических снимках высокого разрешения (GeoEye, FORMOSAT-2, SPOT-6).
Для пространственной привязки всех имеющихся данных дистанционного зондирования в качестве базовых использовались снимки GeoEye с уточнением привязки по результатам полевых топографических съемок. Трансформация, совмещение и дешифрирование снимков проводилось в программном пакете ScanEx IMAGE Processor.
В результате проведенного анализа определены темпы разрушения берегов на ключевых участках.
На побережье острова Колгуев скорости термоденудации – отступания бровок термоцирков в 1948-2002 гг. составили в среднем 2,4 м/год, в 2002-2012 гг. – 2,6 м/год. Максимальные скорости достигали 14,5-15,1 м /год в 2009-2012 гг. Скорости термоабразионного разрушения берега в 2002-2012 гг. составляют 1,7-2,4 м/год.
На побережье Югорского полуострова в период 1947-2001 гг. средняя скорость отступания бровок термоцирков составила 0,6-1 м/год, скорость термоабразионного отступания берега 1,3-1,6 м/год. За период 2001-2013 гг. средняя скорость отступания бровок термоцирков возросла до 6,4 м/год. Максимальные скорости отмечались в 2011-2012 гг., когда на отдельных участках отступание бровок термоцирков достигало 15-47 м/год. Катастрофическое отступание стенок было локализовано в западной части одного из термоцирков вблизи поселка Амдерма. В период с осени 2010 года по май 2012 года (за теплый сезон 2011 года) бровки термоцирка на этом участке отступили на величину до 47 м, образовав в плане обширный карман. Врез был локализован в пределах сниженной поверхности, которая предположительно была затронута процессами термоденудации на ранних стадиях развития термоцирка, а затем перешла в стадию консервации, когда залежь льда оказалась перекрыта слоем склоновых отложений.
Аномально высокие скорости отступания стенок термоцирков, выявленные нами на ключевых участках побережья Баренцева и Карского морей объясняются ростом сумм положительных температур воздуха в последние годы - в период 2011-2013 для Югорского полуострова, и в период 2011-2012 для острова Колгуев. За рассматриваемые периоды суммы положительных температур на ключевых участках превышали среднюю многолетнюю величину в 1,4-1,5 раз для острова Колгуев и в 1,4-1,7 раз для Югорского полуострова.