TRANSFORMATION OF WATER CHEMICAL COMPOSITION IN ARCTIC TUNDRA CREEKS UNDER WATER-ROCK INTERACTION
The degree of knowledge about migration of water and dissolved substances in arctic and subarctic permafrost landscapes is extremely low. In our study the water sources and the mechanisms of streamflow formation of the small Arctic tundra rivers in the lower Lena River are described on the basis of...
Main Authors: | , , , |
---|---|
Format: | Article in Journal/Newspaper |
Language: | Russian |
Published: |
Для почтовых отправлений: 199155 Санкт-Петербург, а/я 136, Редакция журнала «Гидросфера. Опасные процессы и явления» / For mail: 199155 St. Petersburg, PO Box 136 Editorial Board of the «Hydrosphere. Hazardous processes and phenomena».
2022
|
Subjects: | |
Online Access: | http://hydro-sphere.ru/index.php/hydrosphere/article/view/119 https://doi.org/10.34753/HS.2021.3.4.333 |
id |
ftjhydrosphere:oai:ojs2.hydro-sphere.ru:article/119 |
---|---|
record_format |
openpolar |
institution |
Open Polar |
collection |
Hydrosphere (E-Journal) |
op_collection_id |
ftjhydrosphere |
language |
Russian |
topic |
chemical composition of natural water Arctic tundra rivers water-rock interaction active layer river runoff formation permafrost химический состав природных вод реки арктической тундры взаимодействие воды и породы сезонно-талый слой формирование речного стока многолетнемерзлые породы |
spellingShingle |
chemical composition of natural water Arctic tundra rivers water-rock interaction active layer river runoff formation permafrost химический состав природных вод реки арктической тундры взаимодействие воды и породы сезонно-талый слой формирование речного стока многолетнемерзлые породы Ludmila S. Lebedeva Vladimir V. Shamov Anna M. Tarbeeva Nadezhda A. Pavlova TRANSFORMATION OF WATER CHEMICAL COMPOSITION IN ARCTIC TUNDRA CREEKS UNDER WATER-ROCK INTERACTION |
topic_facet |
chemical composition of natural water Arctic tundra rivers water-rock interaction active layer river runoff formation permafrost химический состав природных вод реки арктической тундры взаимодействие воды и породы сезонно-талый слой формирование речного стока многолетнемерзлые породы |
description |
The degree of knowledge about migration of water and dissolved substances in arctic and subarctic permafrost landscapes is extremely low. In our study the water sources and the mechanisms of streamflow formation of the small Arctic tundra rivers in the lower Lena River are described on the basis of hydrochemical data. Studied natural waters are contrasting in chemical composition. The maximum concentrations of chemicals, up to the brackish type of water, are characteristic of groundwater seeps, the composition of which is formed during long-term interaction with parent rocks. The freshest waters are confined to the organic layers of the soil profile. The sources of streams are ultra-fresh, cold and sometimes show a slightly acidic reaction, which indicates their formation in the organic part of the active layer at the contact with the permafrost top. Downstream where the channel is actively cut into the bedrock, the streams' waters are enriched with mineral compounds. Downstream, water warms up in the channel and ultra-fresh water flows from the slopes and dilute the stream water. The sources and low-mineralized tributaries of the small streams are formed due to the thawing of the ground ice in the active layer. The interaction of water and rocks determines the chemical composition of the water of the studied streams. Information about the chemical composition of natural waters allows drawing conclusions about the sources and water pathways in the watersheds, which is necessary for developing models and predicting natural processes. Степень изученности процессов миграции воды и растворенных веществ в арктических и субарктических мерзлотных ландшафтах крайне низкая. В нашем исследовании на основе гидрохимических данных, полученных в ходе экспедиций в 2019 и 2020 годах, делаются выводы об источниках питания и механизмах формирования стока трех ручьев в арктической тундре в низовьях реки Лены. Исследованные природные воды контрастны по химическому составу. Максимальные концентрации химических веществ, вплоть до солоноватого типа вод, характерны для высачиваний подземных вод, состав которых формируется при длительном взаимодействии с материнскими породами. Наиболее пресные воды приурочены к органогенным горизонтам почвенного профиля. Воды в истоках ручьев ультрапресные, холодные и иногда показывают слабокислую реакцию, что говорит об их формировании в обедненном минеральными веществами органогенном почвенном горизонте сезонно-талого слоя по контакту с кровлей многолетнемерзлых пород. На участках активного врезания русла в коренные породы воды ручьев обогащаются минеральными соединениями. Ниже по течению происходит прогрев воды в русле и приток ультрапресной воды со склонов, сформированной в верхней грубогумусной части сезонно-талого слоя. Истоки и слабоминерализованные притоки ручьев формируются за счет вытаивания льда сезонно-талого слоя. Взаимодействие воды и горных пород определяет химический состав воды исследованных ручьев. Сведения о химическом составе природных вод позволяют делать выводы об источниках и путях движения воды на водосборах, что необходимо для разработки моделей и прогнозирования природных процессов. |
format |
Article in Journal/Newspaper |
author |
Ludmila S. Lebedeva Vladimir V. Shamov Anna M. Tarbeeva Nadezhda A. Pavlova |
author_facet |
Ludmila S. Lebedeva Vladimir V. Shamov Anna M. Tarbeeva Nadezhda A. Pavlova |
author_sort |
Ludmila S. Lebedeva |
title |
TRANSFORMATION OF WATER CHEMICAL COMPOSITION IN ARCTIC TUNDRA CREEKS UNDER WATER-ROCK INTERACTION |
title_short |
TRANSFORMATION OF WATER CHEMICAL COMPOSITION IN ARCTIC TUNDRA CREEKS UNDER WATER-ROCK INTERACTION |
title_full |
TRANSFORMATION OF WATER CHEMICAL COMPOSITION IN ARCTIC TUNDRA CREEKS UNDER WATER-ROCK INTERACTION |
title_fullStr |
TRANSFORMATION OF WATER CHEMICAL COMPOSITION IN ARCTIC TUNDRA CREEKS UNDER WATER-ROCK INTERACTION |
title_full_unstemmed |
TRANSFORMATION OF WATER CHEMICAL COMPOSITION IN ARCTIC TUNDRA CREEKS UNDER WATER-ROCK INTERACTION |
title_sort |
transformation of water chemical composition in arctic tundra creeks under water-rock interaction |
publisher |
Для почтовых отправлений: 199155 Санкт-Петербург, а/я 136, Редакция журнала «Гидросфера. Опасные процессы и явления» / For mail: 199155 St. Petersburg, PO Box 136 Editorial Board of the «Hydrosphere. Hazardous processes and phenomena». |
publishDate |
2022 |
url |
http://hydro-sphere.ru/index.php/hydrosphere/article/view/119 https://doi.org/10.34753/HS.2021.3.4.333 |
op_coverage |
Russian Federation Российская Федерация |
geographic |
Arctic |
geographic_facet |
Arctic |
genre |
Arctic Ice lena river permafrost Subarctic Tundra |
genre_facet |
Arctic Ice lena river permafrost Subarctic Tundra |
op_source |
Hydrosphere. Hazard processes and phenomena; Volume 3 Issue 4: Hydrosphere. Hazard processes and phenomena; 333–345 Гидросфера. Опасные процессы и явления; Том 3 Выпуск 4: Гидросфера. Опасные процессы и явления; 333–345 2686-8385 2686-7877 |
op_relation |
http://hydro-sphere.ru/index.php/hydrosphere/article/view/119/77 http://hydro-sphere.ru/index.php/hydrosphere/article/view/119 doi:10.34753/HS.2021.3.4.333 |
op_doi |
https://doi.org/10.34753/HS.2021.3.4.333 |
_version_ |
1766330937142935552 |
spelling |
ftjhydrosphere:oai:ojs2.hydro-sphere.ru:article/119 2023-05-15T14:58:49+02:00 TRANSFORMATION OF WATER CHEMICAL COMPOSITION IN ARCTIC TUNDRA CREEKS UNDER WATER-ROCK INTERACTION ТРАНСФОРМАЦИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ВОД МАЛЫХ РЕК АРКТИЧЕСКОЙ ТУНДРЫ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ГОРНЫМИ ПОРОДАМИ Ludmila S. Lebedeva Vladimir V. Shamov Anna M. Tarbeeva Nadezhda A. Pavlova Russian Federation Российская Федерация 2022-02-10 http://hydro-sphere.ru/index.php/hydrosphere/article/view/119 https://doi.org/10.34753/HS.2021.3.4.333 rus rus Для почтовых отправлений: 199155 Санкт-Петербург, а/я 136, Редакция журнала «Гидросфера. Опасные процессы и явления» / For mail: 199155 St. Petersburg, PO Box 136 Editorial Board of the «Hydrosphere. Hazardous processes and phenomena». http://hydro-sphere.ru/index.php/hydrosphere/article/view/119/77 http://hydro-sphere.ru/index.php/hydrosphere/article/view/119 doi:10.34753/HS.2021.3.4.333 Hydrosphere. Hazard processes and phenomena; Volume 3 Issue 4: Hydrosphere. Hazard processes and phenomena; 333–345 Гидросфера. Опасные процессы и явления; Том 3 Выпуск 4: Гидросфера. Опасные процессы и явления; 333–345 2686-8385 2686-7877 chemical composition of natural water Arctic tundra rivers water-rock interaction active layer river runoff formation permafrost химический состав природных вод реки арктической тундры взаимодействие воды и породы сезонно-талый слой формирование речного стока многолетнемерзлые породы info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Article Статья 2022 ftjhydrosphere https://doi.org/10.34753/HS.2021.3.4.333 2022-04-12T16:38:36Z The degree of knowledge about migration of water and dissolved substances in arctic and subarctic permafrost landscapes is extremely low. In our study the water sources and the mechanisms of streamflow formation of the small Arctic tundra rivers in the lower Lena River are described on the basis of hydrochemical data. Studied natural waters are contrasting in chemical composition. The maximum concentrations of chemicals, up to the brackish type of water, are characteristic of groundwater seeps, the composition of which is formed during long-term interaction with parent rocks. The freshest waters are confined to the organic layers of the soil profile. The sources of streams are ultra-fresh, cold and sometimes show a slightly acidic reaction, which indicates their formation in the organic part of the active layer at the contact with the permafrost top. Downstream where the channel is actively cut into the bedrock, the streams' waters are enriched with mineral compounds. Downstream, water warms up in the channel and ultra-fresh water flows from the slopes and dilute the stream water. The sources and low-mineralized tributaries of the small streams are formed due to the thawing of the ground ice in the active layer. The interaction of water and rocks determines the chemical composition of the water of the studied streams. Information about the chemical composition of natural waters allows drawing conclusions about the sources and water pathways in the watersheds, which is necessary for developing models and predicting natural processes. Степень изученности процессов миграции воды и растворенных веществ в арктических и субарктических мерзлотных ландшафтах крайне низкая. В нашем исследовании на основе гидрохимических данных, полученных в ходе экспедиций в 2019 и 2020 годах, делаются выводы об источниках питания и механизмах формирования стока трех ручьев в арктической тундре в низовьях реки Лены. Исследованные природные воды контрастны по химическому составу. Максимальные концентрации химических веществ, вплоть до солоноватого типа вод, характерны для высачиваний подземных вод, состав которых формируется при длительном взаимодействии с материнскими породами. Наиболее пресные воды приурочены к органогенным горизонтам почвенного профиля. Воды в истоках ручьев ультрапресные, холодные и иногда показывают слабокислую реакцию, что говорит об их формировании в обедненном минеральными веществами органогенном почвенном горизонте сезонно-талого слоя по контакту с кровлей многолетнемерзлых пород. На участках активного врезания русла в коренные породы воды ручьев обогащаются минеральными соединениями. Ниже по течению происходит прогрев воды в русле и приток ультрапресной воды со склонов, сформированной в верхней грубогумусной части сезонно-талого слоя. Истоки и слабоминерализованные притоки ручьев формируются за счет вытаивания льда сезонно-талого слоя. Взаимодействие воды и горных пород определяет химический состав воды исследованных ручьев. Сведения о химическом составе природных вод позволяют делать выводы об источниках и путях движения воды на водосборах, что необходимо для разработки моделей и прогнозирования природных процессов. Article in Journal/Newspaper Arctic Ice lena river permafrost Subarctic Tundra Hydrosphere (E-Journal) Arctic |