Экзогенная геоморфология

Направление геоморфологических исследований в Институте при его организации академиком И. П. Герасимовым, чл-корр. В. Б. Сочавой и проф. С. С. Воскресенским определили как исследование экзогенных процессов на стационарах в рамках комплексных географических исследований Института географии (История…, 2007).

Концепция учения о геосистемах (Сочава, 1979) определила научное реноме Института географии СО РАН и позволила наиболее полно и плодотворно развиться геоморфологическим исследованиям именно в рамках системного подхода.

Теоретической и методической основой таких исследований послужили работы Н. И. Маккавеева (1955), Н. А. Флоренсова (1976), Ю. Г. Симонова (1976, 1999), Э. А. Лихачевой, Д. А. Тимофеева (2008), в которых изложены основные принципы системного подхода в геоморфологии – выявление структуры, взаимодействия элементов и функционирования геоморфологических систем разных иерархических уровней. 

Л. Н. Ивановский – основатель иркутской школы экзогенной геоморфологии – в своих работах развил идеи взаимодействия форм и процессов: впервые в геоморфологии им выдвинуты и обоснованы новые представления о парагенезе и парагенезисе экзогенных процессов и их сукцессиях (Ивановский, 2003). 

В. Б. Выркиным была разработана классификация экзогенных процессов суши и ее таксономических уровней (Выркин, 1998). На ее основе определены принципы и методы картографирования современных экзогенных процессов рельефообразования и созданы карты среднего и мелкого масштабов ряда котловин Прибайкалья, а также карты современных экзогенных процессов рельефообразования Иркутской области в масштабе 1 : 2 500 000 (Атлас…, 2004).

Начиная с исследований механизмов рельефообразования на топологическом уровне (Ивановский, 1974) на стационарах под руководством Л. Н. Ивановского (Ивановский, Титова, 1986; Титова, Баженова, 1978; Титова, 1979; Титова, Любцова, 1980, 1987; Рашба, 1973), происходил все более масштабный процесс выявления пространственно-временных закономерностей развития территории юга Сибири в аспекте функционирования различных геоморфологических систем. 

Исследования нивально-гляциальных систем нашли отражение в работах Л. Н. Ивановского 1960-х гг., когда он исследовал альпинотипный рельеф и следы древнего оледенения в горах Южной Сибири (Ивановский, 1976; Ивановский, 1981; Ивановский. 1993). Далее они были продолжены В. Б. Выркиным (Выркин, 1980), В. М. Плюсниным (Выркин, Плюснин, 1981), Е. Н. Ивановым (Ледники…, 2015). 

В. М. Плюсниным (Плюснин, 2003) выявлены основные закономерности строения и развития горных геосистем. Исследованы факторы формирования и особенности строения горных геосистем, дана оценка их современного состоя­ния, осуществлен региональный анализ распространения горных геосистем как внутри отдельных физико-географических областей, так и по физико-географическим зонам Азии.

Обоснованы механизмы устойчивости малых горных ледников Сибири, среди которых влияющими являются конжеляционный тип льдообразования, ветровой перенос в узких горных долинах и избыточное зимнее промораживание подстилающих поверхностей (Иванов, 2022). Для всех горных хребтов юга Восточной Сибири созданы базы данных нивально-гляциальных образований с открытым кодом, прошедшие государственную регистрацию (Китов и др., 2017). 

Продолжая традиционное направление – исследование речных долин как транзитных геоморфологических флювиальных систем, начатое Л. Н. Ивановским (Ивановский, 1976), продолженное в работах И. Б. Петрова (1976), коллективом лаборатории на протяжении многих лет публиковались работы, посвященные изучению процессов флювиального рельефообразования. 

В частности, проводились комплексные исследованиями формирования и развития речных долин, трансформации долинных комплексов (Макаров, 2012 а, б), оценивалась динамика русловых деформаций в различные временные периоды (Opekunova, 2013; Opekunova, Silaev, 2015; Opekunova, Atutova, 2020). 

Определению направленности процессов эрозии и аккумуляции и выявления специфики функционирования эрозионно-русловых систем на обширных территориях посвящены работы (Bazhenova et al, 2020; Opekunova et al., 2023), балансу вещества в бассейновых системах и эрозионным процессам, связанным с деградацией почв (Bazhenova et al., 2022 a; Bazhenova et al, 2022 b). 

Была выявлена последовательность аккумуляции отложений надпойменных террас в ряде малых речных бассейнов Западного Забайкалья. На данный момент опубликованы данные, полученные для р. Тарбагатайки (Ryzhov et al., 2021). Динамика этапов осадконакопления, фаз их стабилизации и педогенеза здесь была в значительной степени подчинена природно-климатическим изменениям. Определено время геоморфологического оформления террас. Реконструирована динамика накопления отложений, рассчитаны средние скорости аккумуляции осадков на разных временных промежутках. Восстановлены хронология и специфика этапов педогенеза, фиксирующих фазы временного прекращения пойменной и склоновой седиментации на исследуемой территории. Полученные результаты сопоставлены с материалами по водности рек, данными об этапах формирования почв, проявлении экзогенных процессов на прилегающих территориях. Анализ строения и хронологии формирования эоловых форм песчаного рельефа в нижнем течении р. Белой позволил реконструировать динамику эоловой аккумуляции, подчиненную ритмичности развития природы региона (Golubtsov et al., 2020).

Выявление пространственно-временных закономерностей и региональных особенностей развития оврагов как верхних звеньев флювиальных систем на юге Восточной Сибири, позволили количественно оценить интенсивность современной линейной эрозии, разработать морфологическую классификацию оврагов и овражных систем; изучить современную динамику, установить тренды развития, определить вклад экзогенных процессов в образование и развитие оврагов, выявить пространственные закономерности и региональные особенности территориального распределения и морфологии форм размыва; провести районирование юга Восточной Сибири по густоте и плотности оврагов (Рыжов, 2015).

Осадконакопление и рельефообразование территории Прибайкалья и Забайкалья детально изучалось на ключевых участках и в аспекте палеогеграфических реконструкций. Были получены новые данные о хронологии и специфике почвообразования и осадконакопления в Селенгинском среднегорье (Западное Забайкалье) в позлеледниковье и голоцене. На основании изучения почвенно-седиментационных серий, сформированных в пределах различных эрозионно-аккумулятивных форм рельефа, выявлено девять периодов активизации экзогенных процессов и осадконакопления и восемь этапов активного почвообразования. Установлена специфика фаз, выявлена полихронность развития экзогенных процессов и почвообразования, связанная с ландшафтно-климатической неоднородностью исследуемой территории (Голубцов и др., 2018).

На основе синтеза материалов многолетних стационарных исследований современной динамике рельефа раскрыты закономерности пространственной и временной упорядоченности функционирования денудационных систем в семиаридных условиях юга Сибири. Показана высокая чувствительность и быстрая реакция денудационных систем на современные изменения климата и хозяйственной деятельности. Рассмотрены региональные модели денудации, которые могут быть использованы для палеореконструкций и прогнозных оценок рельефообразования (Баженова, 2018).

Доказана перспективность использования данных экспериментальных стационарных геоморфологических наблюдений при расшифровке кода эволюции рельефа степей Центральной Азии в голоцене. В качестве модели временной организованности используется 27-35 летний цикл функционирования малого литосборного бассейна, состоящего из трех динамических фаз. Наиболее полноритмический характер смены динамических фаз рельефообразования в голоцене представлен в отложениях озерных бассейнов, в функционировании которых выделяется три макроцикла, включающих трансгрессивную и регрессивную фазы (рис. 1). Показан синхронный ход морфолитогенеза в степях Даурии и Северо-Восточной Монголии (Баженова и др., 2023).

Лаборатория продолжает развитие системного подхода в геоморфологии и метод исследования опасных природных процессов, порождаемых ими стихийных бедствий и природных катастроф среди населения с помощью специального геоморфологического районирования территорий на всех пространственных уровнях – от глобального до локального (Кузьмин, 2009, 2023).

Таким образом, основные перспективные направления развития геоморфологических исследований включают в себя системный анализ экзогенного рельефообразования на юге Восточной Сибири, концентрируясь на выявлении процессов функционирования бассейновых, эрозионно-русловых и озерных, гляциальных, палеоморфолитодинамические систем на различных топологических уровнях в условиях климатических изменений и антропогенного влияния  в различных геодинамических обстановках. 

Данные исследования подразумевают развитие таких направлений как применение ГИС-анализа рельефа для решения задач фундаментального (оценка эрозионно-аккумулятивного потенциала территории) и прикладного характера (влияние рельефа на функционирование геосистем, факторы их преобразования). 

Литература:

• Атлас Иркутской области: Экологические условия развития / Ред. В. В. Воробьёв, А. Н. Антипов, В. Ф. Хабаров. Иркутск: Изд-во Ин-та географии СО РАН; М.: Роскартография, 2004. 90 с.
• Баженова О. И. Современная денудация предгорных степных равнин Сибири. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2018. 259с.
• Баженова О. И., Тюменцева Е. М., Черкашина А. А., Тухта С. А. Экзогенное рельефообразование в степях Даурии. Новосибирск, 2023 г. 
• Баженова О.И., Плюснин В.М. Исследования морфоструктур юга Восточной Сибири // География и природные ресурсы. 2021. Т. 42. № 3. С. 184-190.
• Выркин В. Б. Физическое выветривание пород и микроклимат возле снежников гольцов Прибайкалья и северного Забайкалья //География и природные ресурсы. 1980. № 4. С. 101.
• Выркин В.Б., Плюснин В.М. Гляцио-морфоклиматические показатели Байкальской горной области // География и природные ресурсы. 1981. № 1. С. 113.
• Выркин В. Б. Современное экзогенное рельефообразование котловин байкальского типа. Иркутск: Изд-во ИГ СО РАН. 1998. 175 с.
• Голубцов В. А., Рыжов Ю. В., Кобылкин Д. В. Почвообразование и осадконакопление в Селенгинском среднегорье  в позднеледниковье и голоцене. Иркутск: ИздательствоИнститута географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, 2017. 139 с.
• 16. Китов А.Д., Плюснин В.М., Иванов Е.Н., Батуев Д.А., Коваленко С.Н. Интернет-представление баз данных ледников юга Восточной Сибири / ИнтерКарто/ИнтерГИС. 2017. Т. 23. № -2. С. 228-242.
• Иванов Е.Н. Современное состояние ледниковых ландшафтов горных районов юга Восточной Сибири // Известия ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2022. №1. С. 49-57.
• Ивановский Л. Н.  Рельеф и экзогенные процессы гор: Избранные труды. Новосибирск: Наука, 2011. 294 с.
• Ивановский Л. Н. Парагенез и парагенезис горного рельефа юга Сибири. Иркутск: Изд-во ИГ СО РАН.2001. 142 с.
• Ивановский Л. Н. Экзогенная литодинамика горных стран. Новосибирск, Наука. 1993. 160 с.
• Ивановский Л. Н., Титова 3. А. Основные результаты изучения современных экзогенных процессов на стационарах Института географии Сибири и ДВ СО РАН СССР // Методы полевых геоморфологических экспериментов в СССР. М.: Наука, 1986. С. 136-149.
• Ивановский Л.H. Аспекты геотопологии при изучении рельефа // Топологические аспекты учения о геосистемах. Новосибирск: Наука, 1974. С. 214-240.
•  Ивановский Л.Н. Гляциальная геоморфология гор (на примере Сибири и Дальнего Востока). – Новосибирск: Наука, 1981. 176 c. 
•  Ивановский Л.Н. Оледенение гор и рельеф // Проблемы экзогенного рельефообразования. – М.: Наука, 1976. – Кн. 1. – С. 90-188. 
•  Ивановский Л.Н. Речные террасы горных рек и их продольные профили // Проблемы экзогенного рельефообразования. М.: Наука, 1976. Кн. 2. С. 248-262.
• Ивановский Л.Н. Экзогенная литодинамика горных стран. – Новосибирск: Наука, 1993. 160 с.
• Институт географии имени В. Б. Сочавы СО РАН: история в событиях и лицах. Иркутск: Изд-во ИГ СО РАН, 2007. 151 с.
• Кузьмин С.Б. Опасные природные процессы и риск природопользования. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео». 2009. 195 с.
• Кузьмин С.Б. Опасные природные процессы: специальное геоморфологическое районирование. Новосибирск: Изд-во СО РАН. 2022. 866 с.
• Лихачева Э.А., Тимофеев Д.А. Геоморфологические системы и их организованность // Геоморфология. 2007. - № 1. - С. 3-9.
• Ледники Байкальского хребта Китов А.Д., Плюснин В.М., Иванов Е.Н. Свидетельство о регистрации базы данных RU 2015620273, 13.02.2015. Заявка № 2014621798 от 15.12.2014.
• Макаров С.А. Речные долины юга Восточной Сибири в голоцене. – Новосибирск: Академическое изд-во “Гео”, 2012а. – 87 с.
• Макаров С.А. Сели Прибайкалья. Иркутск: Изд-во Института географии им. В.В. Сочавы СО РАН, 2012б. 111 с.
• Маккавеев Н. И. Русло реки и эрозия в ее бассейне. М., Изд-во АН СССР, 1955.
• Петров И. Б. Береговые склоны Нижнего Иртыша и закономерности их развития: Автореф. дис. … канд. геогр. наук. Иркутск, 1973. 21 с.
• Плюснин В. М. Ландшафтный анализ горных территорий. Иркутск: Изд-во ИГ СО РАН, 2003. 257 с.
• Рашба И. Н. О котловинном варианте зональности проявления экзогенных рельефообразующих процессов (на примере Южно-Минусинской впадины) // Докл. Ин-та географии Сибири и Дальнего Востока СО АН СССР. Иркутск, 1973. Вып. 39. С. 40–46.
• Рыжов Ю. В. Формирование оврагов на юге Восточной Сибири. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2015. 180 с.
• Симонов Ю. Г. Региональный геоморфологический анализ. М.: Изд-во МГУ, 1972. 251 с. 
• Симонов Ю. Г. Учение о геоморфологических системах // Проблемы теоретической геоморфологии. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1999. С. 23–25.
• Сочава В. Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука, 1979. 317 с. 
• Титова 3. А. Процесс перемещения рыхлого материала на степных склонах Забайкалья // Стационарные исследования метаболизма в геосистемах. Иркутск, 1979. - С. 68-75.
• Титова 3. А., Баженова О. И. Изучение современных экзогенных процессов рельефообразования в степном Забайкалье // Процессы современного рельефообразования в Сибири. Иркутск, 1978. - С. 3-21.
• Титова 3. А., Любцова Е. М. Рельефообразующая роль ливневых осадков в степном Забайкалье // География и природ, ресурсы. 1980. - № 3. - С. 71-78.
• Титова 3. А., Любцова Е. М. Динамика экзогенных процессов в Минусинской котловине // География и природные ресурсы.1987. № 2. С. 50–54.  
• Флоренсов Н. А. Геоморфологические формации.- В кн.: Проблемы эндогенного рельефообразования. История развития рельефа Сибири и Дальнего Востока. М.: Наука, 1976, с. 399-420.
• Bazhenova O.I., Cherkashina A.A., Tyumentseva E.M., Golubtsov V.A., Sorokovikova L.M. (2022а) Ecological Consequences of Soil Degradation and Water Pollution in the Asian Part of Russia (Siberia). In: Li R., Napier T.L., El-Swaify S.A., Sabir M., Rienzi E. (eds) Global Degradation of Soil and Water Resources.Springer, Singapore.  P. 499-516. https://doi.org/10.1007/978-981-16-7916-2_31
• Bazhenova O.I., Tyumentseva E.M., Golubtsov V.A. (2022b) Soil Erosion on the AgriculturaLands of the Asian Part of Russia (Siberia): Processes, Intensity and Areal Distribution. In: Li R., Napier T.L., El-Swaify S.A., Sabir M., Rienzi E. (eds) Global Degradation of Soil and Water Resources. Springer, Singapore. P. 475-497. https://doi.org/10.1007/978-981-16-7916-2_30
• Bazhenova, O.I.; Bardash, A.V.; Makarov, S.A.; Opekunova, M.Y.; Tukhta, S.A.; Tyumentseva, E.M. The Functioning of Erosion-channel Systems of the River Basins of the South of Eastern Siberia. Geosciences. 2020. Vol. 10 (5). Pp. 176-186. https://doi.org/10.3390/geosciences10050176
• Golubtsov, V.A., Opekunova, M.Y., Maksimov, F.E. et al. Aeolian Processes in Forest-Steppe Landscapes in the Upper Angara Region in the Holocene. Geogr. Nat. Resour. 41, 381–389 (2020). https://doi.org/10.1134/S1875372841040095
• Opekunova M.Y. Channel deformation and geomorphological processes in the Upper Reach of the Lena-river // Geography and Natural Resources. 2014. Т. 35. № 2. С. 157-164.
• Opekunova M. Yu., Atutova Zh. V. Modern Transformation Factors for Floodplain-Channel Complexes in the Upper Angara Region Geography and Nature research (2019) 40: 275. https://doi.org/10.1134/
• Opekunova M. Yu.., Silaev A. V. Channel deformation of the Irkut River in the Tunkinskaya depression // Geography and Nature Resources. 2016. №4. p. 338-347.  
• Opekunova, M.Y.;Kichigina, N.V.; Rybchenko, A.A.;Silaev, A.V. Channel Deformations and Hazardous Processes of the Left-Bank Tributaries of The Angara River (Eastern Siberia). Water 2023,15, 291. https://doi.org/10.3390/w15020291
• Yu. V. Ryzhov, V. A. Golubtsov, and M. Yu. Opekunova The Formation of the Tarbagataika River Terraces (Western Transbaikalia) in the Late Glacial and the Holocene Periods//  Geography and Nature Resurses, 2021, Vol. 42, No. 2, pp. 132–140 DOI: 10.1134/S1875372821020116