Новости
Бугор на пальза-болоте, вид сверху. Вода по бокам – признак таяния мерзлоты
19 апреля 2023
Таяние мерзлоты на Кольском полуострове признали индикатором климатических изменений

Ученые наблюдают таяние многолетней мерзлоты на Кольском полуострове. Это может служить важным индикатором изменения климата и основой для разработки климатических сценариев для Арктики. Для изучения этой проблемы специалисты Карельского научного центра РАН разработали новый способ мониторинга мерзлоты на основе методов дистанционного зондирования и машинного обучения. Он позволяет оценить степень деградации бугристых болот, содержащих области мерзлого торфа. Ученые применили комплексный подход, включающий аэрофотосъемку, георадиолокацию, компьютерное моделирование и описание растительного покрова.
Бугристые болота или пальза (фин. palsa – «торфяной выступ в болоте») – необычные природные объекты. Они представляют собой группы бугров высотой до нескольких метров, которые сформировались из-за криогенного пучения – выдавливания торфа из-за промерзания нижележащих слоев. Такие болота встречаются только в Северном полушарии и относятся к зоне распространения спорадической мерзлоты. Кольский полуостров – северо-восточная граница распространения бугристых болот на территории Фенноскандии. Но в отличие от соседних стран Норвегии, Швеции и Финляндии, где давно ведется мониторинг их состояния, пальза Кольского полуострова изучены гораздо меньше.

Ученые разных стран отмечают, что из-за глобального потепления южная граница основной вечной мерзлоты отодвигается все дальше на север. Поэтому необходима организация мониторинга мерзлоты в разных регионах Арктической зоны. Динамика бугристых болот Кольского полуострова также является важным маркером возможных климатических изменений. По существующим прогнозам, пальза Фенноскандии могут полностью растаять в течение 40–60 лет.

Восполнить пробел в знаниях о состоянии пальза-болот на Кольском полуострове призван научный проект карельских ученых, поддержанный грантом РНФ № 22-77-10055. В рамках исследования специалисты разного профиля разработали комплексный метод изучения этих природных объектов. Результаты его апробации опубликованы в международном журнале Remote Sensing.

– Мы поставили перед собой цель определить, как поверхностные признаки деградации пальза, которые видны в ландшафтных особенностях и составе растительного покрова, соотносятся с внутренним состоянием мерзлоты и гидрологии торфа, – рассказал Павел Рязанцев, руководитель проекта, старший научный сотрудник Отдела комплексных научных исследований КарНЦ РАН.

Участники проекта: Юлия Ткаченко, Павел Рязанцев, Алексей Кабонен и Станислав Кутенков
Участники проекта по исследованию бугристых болот: Юлия Ткаченко, Павел Рязанцев, Алексей Кабонен и Станислав Кутенков

Полевые работы проводились на болоте в Ловозерском районе Мурманской области. Ученые фотографировали и измеряли участки местности с использованием аэрофотосъемки с дрона, описывали растительность на поверхности, «просвечивали» бугры георадаром, вручную бурили скважины и копали почвенные разрезы. Для обработки всего набора данных и получения итоговой классификации поверхности привлекались методы машинного обучения.

Анализ аэрофотоснимков и наземных ботанических описаний позволил разделить поверхность на ландшафтные классы. А георадарные зондирования дополненные скважинами обеспечили представление о внутреннем строении и гидрологии торфяника. Затем эти данные сопоставили между собой с помощью методов машинного обучения. В итоге исследователи смогли определить, как состояние мерзлоты влияет на распределение ландшафтных классов, и как форма и размер бугров связаны с растительность их покрывающей. Если мерзлота деградирует, то это находит своё отражение на поверхности: мхи сменяются на травянистые и кустарничковые сообщества, а в последствие появляются деревья.

Труднодоступность и широкое распространение пальза на Кольском полуострове осложняют оценку всего масштаба их таяния. Поэтому в дальнейшем, после машинного обучения на полученной выборке, система позволит оценивать состояние болот с помощью дистанционных данных, без наземных наблюдений.

Результаты исследований на Ловозерском болоте показали: на сегодняшний день протекание процессов деградации бугров не вызывает сомнения. Хотя ранее российские ученые полагали, что состояние пальза на Кольском полуострове достаточно стабильно.

– Эта оценка делалась на основании годовой толщины активного слоя мерзлоты. Последние же исследования говорят о том, что толщина активного слоя – не показатель, очень важно именно сокращение площади бугров. Особенность пальза в том, что их таяние зачастую происходит спонтанно и очень быстро. В экспедиции на восточном побережье Кольского полуострова мы наблюдали коллапс бугра буквально в реальном времени: его склон обваливался в пруд, образованный из талой воды. Важно успевать отслеживать такие процессы, именно поэтому нужен непрерывный мониторинг, – пояснил Павел Рязанцев.

Процесс стратиграфии торфяных отложений, за работой – почвовед Юлия Ткаченко
Процесс стратиграфии торфяных отложений, за работой – почвовед Юлия Ткаченко

Еще один важный результат исследования: данные георадара показали, что мерзлота внутри бугра не всегда повторяет его форму. Ученые обнаружили ассиметричное расположение мерзлоты в отдельных буграх. Выяснилось, что это связано с накоплением снега на подветренных склонах, и, как следствие, изменением температуры промерзания. Таким образом, авторы подтвердили, что на деградацию бугристых болот влияет не только повышение среднегодовой температуры, наблюдаемое на Кольском полуострове, но и количество осадков.

Таяние мерзлоты – не просто маркет климатических изменений. Как правило, оно сопровождается повышенным выбросом парниковых газов, законсервированных в замерзшем торфе. Эта тема также нуждается в дополнительном изучении. В планах карельских ученых, помимо разработки методики выделения и классификации бугристых болот, – создание системы автоматического мониторинга состояния мерзлоты пальза и их газовым режимом.

– Для ученых пальза – это природная лаборатория или обсерватория, так как циклы их роста и деградации тесно связаны с климатическими факторами. Мы можем изучать состояние бугристых болот и оценивать, как трансформируется мерзлота и как подобные изменения связаны с глобальными климатическими процессами, в Северном полушарии, – подытожил руководитель проекта.

Фото: А. Кабонен / Петрозаводский государственный университет
Пальза, вид сверху. Темные участки – разрушившиеся в результате таяния мерзлоты бугры Ученые исследуют бугор на пальза-болоте

Смотрите также:

Измерение линейного прироста Sphagnum riparium. В кадре научный сотрудник Института биологии КарНЦ РАН Виктор Миронов
1 октября 2026
Лунные фазы «включают» чувствительность сфагнового мха к геомагнитному полю

Магнитное поле Земли может оказывать влияние на рост растений, однако его воздействие сложно распознать среди более сильных сигналов среды: температуры, света и влажности. Длительный полевой мониторинг, проведённый в Институте биологии КарНЦ РАН, показал, что рост болотного мха Sphagnum riparium становится чувствительным к вариациям геомагнитного поля лишь в короткие периоды вокруг новолуния и полнолуния. Результаты исследования, опубликованные в международном журнале Plant Biology, показывают, что при поиске биологических эффектов геомагнитного поля необходимо учитывать не только силу магнитных возмущений, но и фазу лунного цикла, при которой проводится наблюдение.
Конференция состоялась в рамках годичного собрания Общества физиологов растений России. Фото: пресс-служба ДГУ
30 сентября 2026
Карельские ученые представили результаты исследования механизмов управления ростом растений на конференции в Махачкале

Ученые из Института биологии и Института леса КарНЦ РАН Татьяна Шибаева, Наталия Галибина и Ирина Теслюк приняли участие во Всероссийской конференции «Закономерности распространения, воспроизведения и адаптации растений и животных», которая состоялась в Махачкале в рамках годичного собрания Общества физиологов растений России. Исследователи представили результаты работ, посвященных изучению механизмов регуляции и управления ростом растений, в том числе сельскохозяйственных культур и древесных пород.
29 сентября 2026
Пять аспирантов КарНЦ РАН получили именные стипендии

Пять аспирантов Карельского научного центра РАН будут в течение года получать именные стипендии. Согласно распоряжению Главы Республики Карелия Артура Парфенчикова это решение принято в соответствии с Законом Республики Карелия «Об именных стипендиях Республики Карелия обучающимся по основным профессиональным образовательным программам» и назначаются студентам, аспирантам, ординаторам и ассистентам-стажерам, обучающимся по образовательным программам высшего образования в КарНЦ РАН, а также ПетрГУ, Петрозаводской государственной консерватории имени А.К.Глазунова и ряде других образовательных учреждений.
Ведущий научный сотрудник Института леса КарНЦ РАН Владимир Ананьев
26 сентября 2026
Наука в лицах
Лесовод Владимир Ананьев: «Лес – это жизнь»

На юге Карелии находится крупнейший в Европе массив коренных таежных лесов. Они охраняются в пределах Национального парка «Водлозерский». Некоторым соснам и елям здесь насчитывается по 350 лет! Эти многовековые зеленые массивы рассказывают нам о том, как растет и развивается лес в естественных условиях. Но услышать этот рассказ может не каждый. Лесовод Владимир Ананьев уже 30 лет изучает леса «Водлозерского»: сотни деревьев он знает «в лицо» и следит за их судьбой. Лес отвечает ему благодарностью. Сегодня заслуженному работнику лесного комплекса Карелии исполняется 80 лет. Поздравляем Владимира Александровича с юбилеем!
24 сентября 2026
Дайверы обследовали Онежские петроглифы под водой

В августе 2026 года дайверы-волонтеры провели обследование петроглифов Онежского озера, которые были обнаружены в 1973 экспедицией знаменитого ученого-археолога, доктора исторических наук Юрия Савватеева. Исследования, проведенные дайверами, помогли определить координаты места расположения наскальных рисунков, оказавшихся под водой вследствие природного воздействия. Находка способствует воссозданию общей картины центральной группы петроглифов на мысе Кладовец Нос.