Возможности применения дистанционных методов для изучения стока взвешенных наносов в дельте реки Лена

Изменения климата оказывают влияние на гидрологический режим арктических рек: сток воды, наносов и тепла. В крупнейшей арктической дельте реки Лена аккумуляционные процессы осложнены наличием на протяжении большей части года льдов, снежного покрова, а также многолетнемерзлых пород, которые подвергаются деградации в ходе наблюдаемого увеличения температур в арктических широтах. В условиях гидрометрической неизученности дельты актуальным является применение дистанционных методов, на основе которых в данном исследовании впервые получена укрупненная интегральная оценка баланса наносов взвешенных наносов дельты Лены. Разработаны региональные спутниковые алгоритмы на основе экспедиционных данных, собранных в рамках полевых исследований Географического факультета МГУ в 2022 г. Подготовлен программный код в геоинформационной системе Google Earth Engine, позволяющий проводить расчеты характеристик твердого стока в автономном режиме. Определение количественных характеристик стока наносов проведено на основе архива снимков Landsat за период с 2000 по 2022 гг. Для изучения факторов формирования стока наносов реализованы программные методы оценки климатических параметров по данным реанализа ERA5-Land и адаптированы методики дешифрирования спутниковых снимков высокого разрешения в геоинформационной среде ArcGIS для расчета темпов разрушений берегов, сложенных многолетней мерзлотой. Валидация полученных результатов проводилась на основе данных полевых исследований. В результате, впервые дана количественная оценка стока взвешенных наносов в пределах дельты р. Лена. Выявлено нетипичное для дельт рек продольное увеличение мутности воды. Рассмотрены факторы, определяющие трансформацию стока наносов и закономерности эрозионно-аккумулятивных процессов на участках «вершина дельты – магистральный рукав – морской край дельты». Продольное увеличение мутности связано с возрастанием среднесуточных температур воздуха и температуры мерзлой почвы. Термическое влияние приводит к разрушению берегов и формированию высококонцентрированных взвесью потоков и выносу большого количества взвешенных наносов. Анализ разрушений берегов с 1964 по 2021 гг. показывает увеличение темпов горизонтальных деформаций и сокращение площади островов в дельте Лены.
Результаты получены при финансовой поддержке проекта Министерства высшего образования и науки (075-15-2024-614 - Потоки потенциально токсичных элементов и соединений в речных бассейнах: технологии изучения, количественная оценка и прогноз). Дешифрирование спутниковых снимков выполнено при финансовой поддержке проекта РГО (02/2024-И).