ДИСТАНЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗЕМЛИ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ТАЯНИЯ ЛЕДНИКОВ

УДК 551.324.5  

ДИСТАНЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗЕМЛИ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ТАЯНИЯ ЛЕДНИКОВ

Спиридонов А.В.

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, геологический факультет

(г. Москва, Российская Федерация)  avspir@mail.ru

Аннотация. Научная конференция в Душанбе дала толчок к исследованиям в Москве, с возможностью дальнейшего расширения охвата исследования на ледники Памира. В результате получена карта распределения протаек ледника вблизи станции Новолазаревская.

Ключевые слова: Дистанционные методы, Landsat, Антарктида, ледники 

REMOTE SENSING METHODS FOR EARTH RESEARCH IN GLACIER MELTING STUDY

Spiridonov A.V.

Moscow State University after M.V. Lomonosov, geological department (Moscow, Russian Federation) avspir@mail.ru

Annotation. The scientific conference in Dushanbe initiates the research in

Moscow. It makes possible the further expansion of the research to the glaciers of the Pamirs. As a result, a map of the distribution of glacier melts near the Novolazarevskaya station was obtained.  

Keywords: Remote sensing, Landsat, Antarctis, glacier. 

Проходившая в 2023 году Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы защиты экологии и климата», посвященная Всемирному дню ледников» (18-21 марта 2023 года) содержала, в том числе, доклады о самом крупном леднике Земли – Антарктиде. В частности, доклады А.С. Борониной [1] и М.П. Кашкевич [2] из СанктПетербургского университета касались изучения движений Антарктического ледника в окрестностях станции Новолазаревская, в том числе – в пределах взлетно-посадочной полосы. Надо сказать, что проблема транспортной доступности – одна из важнейших в Антарктиде (рис. 1). Лишь немногие станции (Новолазаревская в их числе!) могут принимать крупные самолеты. Дальнейший путь грузов и исследователей проходит по санно-тракторным путям, с помощью, как правило, переоборудованных крупных армейских тягачей. Тема безопасности санно-тракторных путей – одна из важнейших для продолжения исследований (рис. 2).

Рис. 1. Антарктида. Транспортная сеть

Рис. 2. Трактор, провалившийся в полость и вмерзший в лед. (Фото Суханова А.А, предоставлено А.С. Борониной [1])

Можно по разному относиться к вопросу глобального потепления, но нельзя отрицать фактов, что температура на Земле в целом – изменяется. И локальные изменения температур могут быть даже более значительны, чем общемировые. вследствие положительных трендов изменения температуры многие ледники, включая Антарктический – тают. Происходит это весьма неравномерно. Внутри ледников образуются мощные интрагляциальные водные системы, сопоставимые с речными и озерными на поверхности равнин умеренного пояса. Значительная часть этих систем находится в приподошвенном слое ледника, и подпитывается энергией теплового потока Земли [3]. Но существуют и приповерхностные водные потоки (озера), представляющие, как раз, наибольшую опасность для путей сообщения по леднику. Некоторое количество тракторов уже утонули, провалившись под тонкий лед, не выдерживающий их веса.

Автор на той же конференции предложил использовать дистанционные методы зондирования Земли для определения проницаемости пород для подземных вод [4]. После обсуждения упомянутых выше докладов, в том числе – в кулуарах конференции, мы решили исследовать данную проблему в лаборатории исследования Земли космическими методами на кафедре динамической геологии геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Это позволило студентке 2 курса А.Е. Верниченко сделать хорошую курсовую работу. Для исследований использованы комплекс программного обеспечения QGIS [5] с модулем Semi-Automatic Classification Plugin [6] для обработки спутниковых данных Landsat, скачанных с сайта USGS [7]. При оформлении карт использовались открытые данные OpenStreetMap, [8].

В ходе работы был подобран наиболее показательный синтез каналов  Landsat 8 для дешифрирования интрагляциальных гидросистем Антарктиды.

Наиболее оптимальным синтезом каналов является комбинация (SWIR-NIRRED). Детали исследования готовятся к публикации в Вестнике Московского Университета.

Рис.3. Карта протаек в районе оазиса Ширмахера

Проведено ручное дешифрирование протаек ледника (рис. 3) с помощью программы QGIS и создана карта для района станции Новолазаревская (оазис Ширмахера, Восточная Антарктида). Показана принципиальная возможность выделения подобных участков с помошью данных дистанционного зондирования. Возможные дальнейшие пути расширения исследований видятся нам в рассмотрении ледников на континентах (например, в Таджикистане), попытки выделения протаек в ледниках, перекрытых поверхностными моренно-коллювиальными отложениями. Эти исследования можно проводить, например, силами студентов филиала МГУ в г. Душанбе.

В заключение, хочется подчеркнуть роль Филиала МГУ в Душанбе – организация конференции, посвященной Всемирному дню ледников, отмечаемому по предложению Президента Таджикистана Эмомали Рахмона, привела к проведению этого исследования в Москве.

Литература

1.     Боронина А.С., Кашкевич М.П. Мониторинг и моделирование опасных гляциологических процессов в районах антарктических оазисов // Материалы Международной научно-практической конференции Актуальные проблемы защиты экологии и климата, посвященной

Всемирному дню ледников (18-21 марта 2023 года). — Изд-во филиала МГУ в г. Душанбе Душанбе: 2023. — С. 31-37

2.     Кашкевич М.П., Боронина А.С., Романова Н.Е. Состояние каскада прорывных ледниковых озёр в районе станции Новолазаревская (оазис Ширмахера, Восточная Антарктида) по данным георадиолокации // Материалы Международной научно-практической конференции Актуальные проблемы защиты экологии и климата, посвященной Всемирному дню ледников (18-21 марта 2023 года). — Изд-во филиала МГУ в г. Душанбе Душанбе: 2023. — С. 74–80.

3.     Dow C. F., Ross N., Jeofry H., Siu K., Siegert M. J. Antarctic basal environment shaped by high-pressure flow through a subglacial river system // Nature Geoscience. 2022. DOI: 10.1038/s41561-022-01059-1 4. Спиридонов А. В. Линеаментный анализ как показатель проницаемости осадочных толщ на примере Юго-Западного Крыма // Материалы Международной научно-практической конференции Актуальные проблемы защиты экологии и климата, посвященной Всемирному дню ледников (18-21 марта 2023 года). — Изд-во филиала МГУ в г. Душанбе Душанбе: 2023. — С. 169–173.

5.     QGIS.org, 2024. QGIS Geographic Information System. QGIS Association. http://www.qgis.org

6.     Congedo, Luca, (2021). Semi-Automatic Classification Plugin: A Python tool for the download and processing of remote sensing images in QGIS. Journal of Open Source Software, 6(64), 3172, [Электронный ресурс]: 

https://doi.org/10.21105/joss.03172 (дата обращения: 02.02.2024)

7.     Landsat data download: https://earthexplorer.usgs.gov/ Sources/Usage: Public Domain Landsat 8-9 OLI/TIRS Collection 2 Level-2  doi.org/10.5066/P9OGBGM6  2024 г.

8.     Векторные покрытия Антарктиды // Данные карты ©2024 участники проекта OpenStreetMap, ODbL. http://www.openstreetmap.org/ OSM Data licensed CC-BY-SA 2.0