Везде

RAS PresidiumИсследование Земли из космоса Earth Research from Space

  • ISSN (Print) 0205-9614
  • ISSN (Online) 3034-5405

Analysis of the dynamics of lake thermokarst activation for the period 1966-2021 (using the example of a swampy area of the Yana-Indigirka lowland)

You can
PII
S30345405S0205961425020064-1
DOI
10.7868/S3034540525020064
Publication type
Article
Status
Published
Authors
T. V. Orlov
  • Affiliation: Sergeev Institute of Environmental Geoscience RAS (IEG RAS)
Volume/ Edition
Volume / Issue number 2
Pages
69-81
Abstract
The activation of thermokarst processes due to climate warming over the past decades in the permafrost zone is observed almost everywhere. Numerous studies are dedicated to examining these processes, with special attention given to the quantitative patterns of thermokarst lakes and their dynamics. The goal of this research was to analyze the dynamics of thermokarst lakes and assess their quantitative characteristics based on satellite imagery, as well as to explore the relationship between the dynamics of thermokarst lakes and climate changes. The study was conducted using a section of the Yana-Indigirka Lowland in northern Yakutia, based on a series of satellite images from Corona, Landsat 7, and Sentinel-2 over six observation periods: 1966, 1976, 1999, 2007, 2013, and 2021, as well as the ArcticDEM digital elevation model (2 m/pixel). A total of 248 lakes and 303 alas depressions were identified in the study area, and the lakes were classified into six main types based on their form and location. The research revealed a general increase in both the area and number of lakes over the entire observation period, although the dynamics of the lakes were variable. Residual lakes within alases consistently showed a decrease in area, indicating further drying, whereas thermokarst lakes within alases grew in 1976 and 2007, but in other years, their overall area decreased. In 1999 and 2013, lake areas increased by 3.1% and 20%, respectively, while in other years, there was a slight reduction in lake area. The total number of lakes increased by 90 by 2021. New lakes were noted in class of lakes outside the alases and lakes in alases categories. There was also an increase in the number of class of residual lakes, indicating the drying of lakes in other classes and their transformation into residual lakes within alases. The emergence of new alases was observed in 1976, 2013, and 2021, indicating the drying of some lakes and a reduction in total lake area. An analysis of temperature anomalies shows a general increase after 1999, with this period also marking the beginning of the rise in the number and area of lakes.
Keywords
термокарстовые озера количественные закономерности динамика озер криолитозона космические снимки
Date of publication
01.04.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
58

References

  1. 1. Арэ Ф.Э. Особенности переработки берегов термокарстовых озер Центральной Якутии / Арэ Ф.Э., Балобаев В.Т., Босиков Н.П. // Озера криолитозоны Сибири. Новосибирск: 1974. C. 39–53.
  2. 2. Босиков Н.П., Исаев А.П., Иванова Е.И., Захарова В.И., Сивцова Л.В., Иванова А.П., Семенов С.Г., Аммосова В.Н., Порядина Л.Н., Исакова В.Г. Ритмы развития аласных экосистем в Центральной Якутии // Наука и Образование. 2012. № 2. С. 52–57.
  3. 3. Брыксина Н.А., Полищук Ю.М. Анализ изменения численности термокарстовых озер в зоне многолетней мерзлоты Западной Сибири на основе космических снимков // Криосфера Земли. 2015. Т. XIX. № 2. С. 114–120.
  4. 4. Брыксина Н.А., Полищук Ю.М. Изучение распределения площадей термокарстовых озер Арктической зоны Западной Сибири и их динамики по космическим снимкам // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2016. Т. 327. № 6. С. 13–21.
  5. 5. Викторов А.С., Орлов Т.В., Дорожко А.Л. Сравнительный анализ распределений площадей озер в пределах озерно-термокарстовых и эрозионно-термокарстовых равнин // Геоморфология. 2021. 52(2). С. 29–38.
  6. 6. Викторов А.С., Капралова В.Н., Трапезникова О.Н. Математическая модель морфологической структуры озерно-термокарстовых равнин в изменяющихся климатических условиях // Криосфера Земли. 2015. Т. XIX. № 2. С. 26–34.
  7. 7. Втюрин Б.И., Говорушко С.М. “Причуды” термокарста // Криосфера Земли. 2012. Т. XVI. № 4. С. 42–44.
  8. 8. Говорушко С.М. Подземные льды и термокарст в низовьях р. Индигирки // Полевые и экспериментальные исследования мерзлых толщ. 1981. Якутск. ИМ СО АН СССР. С. 34–39.
  9. 9. Ершов Э.Д., Логинов В.Ф., Романовский Н.Н., Сычев К.И. (Ред.). Геокриология СССР. Восточная Сибирь и Дальний Восток. Москва: Недра, 1989. 515 с.
  10. 10. Кирпотин С.Н., Полищук Ю.М., Брыксина Н.А. Динамика площадей термокарстовых озер в сплошной и прерывистой криолитозонах Западной Сибири в условиях глобального потепления // Вестник Томского Государственного Университета. 2008. № 311. С. 185–189.
  11. 11. Кравцова В.И., Родионова Т.В. Исследование динамики площади и количества термокарстовых озер в различных районах криолитозоны России по космическим снимкам // Криосфера Земли. 2016. Т. XX. № 1. С. 81–89.
  12. 12. Кравцова В.И. Распространение термокарстовых озер в России в пределах зоны современной мерзлоты // Вестник Московского Университета. 2009. Сер. 5. География. № 3. С. 33–41.
  13. 13. Кравцова В.И., Тарасенко Т.В. Изучение и картографирование динамики термокарстовых озер на территории Западной Сибири по разновременным космическим снимкам // Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. 2010. Югорский Государственный университет. Т. 1. С. 96–103.
  14. 14. Мухин Н.И. Особенности возникновения и развития термокарстовых озер на территории Яно-Индигирской низменности // Озера криолитозоны Сибири. Новосибирск: Наука. 1974.
  15. 15. Романовский Н.Н. Эрозионно-термокарстовые котловины на севере приморских низменностей Якутии и Новосибирских островах // Мерзлотные исследования. 1961. Вып. 1. С. 124–144.
  16. 16. Farquharson L.M., Romanovsky V.E., Cable W.L., Walker D.A., Kokelj S.V., &Nicolsky, D. Climate change drives widespread and rapid thermokarst development in very cold permafrost in the Canadian High Arctic. Geophysical Research Letters. 2019. 46. 6681–6689. DOI: 10.1029/ 2019GL082187.
  17. 17. Grosse, Guido, et al. Distribution of thermokarst lakes and ponds at three yedoma sites in Siberia. // Ninth International Conference on Permafrost 2008. P. 551–556.
  18. 18. Jones B. M. et al. Modern thermokarst lake dynamics in the continuous permafrost zone, northern Seward Peninsula, Alaska. // Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. 2011. Vol. 116. № G2.
  19. 19. Johanna Mård Karlsson. Temporal Behavior of Lake Size-Distribution in a Thawing Permafrost Landscape in Northwestern Siberia. // Remote Sensing. 2014. 6. P. 621–636. DOI: 10.3390/rs6010621.
  20. 20. Kravtsova V.I. Research of the dynamics of the area and number of thermokarst lakes in different regions of the permafrost zone of Russia using satellite images // Cryosphere of the Earth. 2016. Vol. 20. № 1. 81–89.
  21. 21. Lantz T.C., Turner K.W. Changes in lake area in response to thermokarst processes and climate in Old Crow Flats, Yukon // Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. 2015. Vol. 120. № 3. P. 513–524.
  22. 22. Polishchuk Yu.M., Bogdanov A.N., Polishchuk V.Yu., Manasypov R.M., Shirokova L.S., Kirpotin S.N., Pokrovsky O.S. Size Distribution, Surface Coverage, Water, Carbon, and Metal Storage of Thermokarst Lakes in the Permafrost Zone of the Western Siberia Lowland // Water. 2017. 9. 228. P. 1–18.
  23. 23. Roach J.K., Griffith B., Verbyla D. Landscape influences on climate-related lake shrinkage at high latitudes // Global Change Biology. 2013. 19(7). P. 2276–2284. DOI: 10.1111/gcb.12196.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library