Среду в высоких широтах называют полярными пустынями из-за отсутствия в ней жидких поверхностных вод и ограниченного потенциала их потока и хранения. Несмотря на ограниченность, подземные воды являются важнейшим ресурсом, обеспечивающим постоянные запасы жидкой воды и вносящим вклад в основной сток рек. Изменение климата приводит к таянию Арктики и изменяет время и доступность воды, что имеет последствия для экосистем, человеческих сообществ и промышленности. Эта работа представляет собой пересмотренную концептуальную модель источников воды и путей стока в регионах сплошной многолетней мерзлоты с упором на неглубокие грунтовые воды. Эта модель предполагает потенциал увеличения поверхностного стока грунтовых вод, поскольку Арктика продолжает меняться из-за потепления и оттепели. 

Вода является ограниченным ресурсом в арктических водоразделах с постоянной многолетней мерзлотой, поскольку условия замерзания зимой и непроницаемость многолетней мерзлоты ограничивают её хранение и связь между поверхностными и глубокими грунтовыми водами. Тем не менее, грунтовые воды по-прежнему могут быть важным источником поверхностных вод в таких условиях, питая источники и большие поля наледи, которых много в холодных регионах, и создавая сток, когда осадки редки. Источником грунтовых вод являются надмерзлотные талики или более глубокие региональные водоносные горизонты, что повлияет на доступность воды, поскольку Арктика продолжает нагреваться и оттаивать. Предыдущие исследования неоднозначно оценивают роль глубоких грунтовых вод, что приводит к неопределённости в отношении наличия воды в Арктике и изменения водных ресурсов. Авторы проанализировали химический состав и время пребывания весенних и речных вод в зоне сплошной многолетней мерзлоты Аляски, простирающейся от гор до прибрежной равнины. Химический состав воды и индикаторы возраста показывают, что поверхностные воды преимущественно образуются в результате недавних осадков и имеют короткое (<50 лет) время пребывания в подземных слоях. Дистанционное зондирование свидетельствует о тенденции изменения площади наледей за последние 37 лет, а также о корреляции между площадью наледей и летней температурой предыдущего года. В совокупности эти данные показывают, что на поверхностные воды в регионах сплошной многолетней мерзлоты могут влиять короткие пути течения и неглубокие водоносные горизонты «надмерзлоты», которые очень чувствительны к климатическим и гидрологическим изменениям в ежегодных временных масштабах. Несмотря на отсутствие связи с региональными водоносными горизонтами, продолжающееся потепление и таяние многолетней мерзлоты могут способствовать углублению неглубоких подземных водоносных горизонтов и созданию неглубоких таликов, обеспечивая некоторую устойчивость арктических пресноводных экосистем.

 

Ссылка: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2317873121