Темпы современной денудации малого водосбора в среднегорном поясе Большого Кавказа (на примере водосбора Гитче-Гижгит)

   Количественная оценка объемов перемещаемого современными экзогенными процессами рыхлообломочного материала выполнена для малого среднегорного водосбора ( F = 1,86 км²), расположенного в бассейне р. Баксан, на основе применения ряда независимых методов (эрозионное моделирование и геоморфологическое картографирование). Суммарный объем вынесенного материала установлен на основе оценки мощностей донных отложений, накопившихся в водоеме, расположенном в замыкающем створе водосбора. Темпы плоскостной и ручейковой эрозии выявлены по результатам повторных съемок с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и методом шпилек. Скорости обвально-осыпных процессов установлены на основе повторного наземного лазерного сканирования. Дополнительно привлечены опубликованные данные по темпам экзогенных процессов в горах. По результатам полевого картирования и дешифрирования космоснимков составлена карта распространения ведущих экзогенных процессов. На основе детальной съемки с БПЛА построена цифровая модель рельефа. С использованием данных о среднегодовых скоростях ведущих экзогенных процессов, карты их распространения по площади водосбора и индекса связности потоков наносов проведена оценка объема рыхлообломочного материала, доставляемого в водоем. Установлено, что среднемноголетние темпы денудации водосбора составляют 0,16 мм/год. При этом только порядка 3–10 % наносов, перемещаемых внутри водосбора, доставляются при формировании поверхностного стока в водоем. Модуль стока наносов, рассчитанный на основе оценки объемов отложений в водоеме, составил 514 т/(км²*год). Он сопоставим с модулями стока наносов малых рек, дренирующих среднегорный пояс Альп с аналогичной литологией коренных пород, выявленными на основе длительных наблюдений за стоком воды и наносов на гидропостах.

1. Агафонов Б. П. Плоскостная эрозия в Байкальской впадине // Геоморфология. 1985. № 3. С. 29–36.

2. Ажигиров А. А. О роли различных денудационных процессов в развитии склонов на северо-западном Кавказе // Геоморфология. 1991. № 2. С. 46–51.

3. Ажигиров А. А., Голосов В. Н. Оценка медленных смещений почвенно-грунтовых масс при инженерно-географических исследованиях // Геоморфология. 1990. № 1. С. 33–39.

4. Геология СССР. Т. IX: Северный Кавказ. Ч. 1: Геологическое описание / под ред. В. Л. Андрущук и др. М.: Недра, 1968. 760 с.

5. Голосов В. Н., Кумани М. В., Иванова Н. Н., Беляев В. Р., Шамшурина Е. Н. Заиление малого водохранилища в условиях климатических изменений и урбанизации

6. водосбора (Поповский пруд, г. Курск) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 1. 2020. № 6. С. 51–62.

7. Харченко С. В., Федин А. В., Голосов В. Н. Темпы денудации в перигляциальных областях высокогорий: методы и результаты исследований // Геоморфология. 2021. Т. 52. № 1. С. 3–18.

8. Хрисанов В. А. Масштабы современной денудации на Кавказе (на примере Северной Осетии) // Геоморфология. 1979. № 4. С. 81–85.

9. Abatzoglou J. T., Dobrowski S. Z., Parks S. A., Hegewisch K. C. TerraClimate, a High-Resolution Global Dataset of Monthly Climate and Climatic Water Balance from 1958–2015, Scientific Data, 2018, vol. 5, no. 1, 1701 91, DOI: 10.1038/sdata.2017.191.

10. Anderson E. W., Cox N. J. A comparison of different instruments for measuring soil creep, Catena, 1978, vol. 5, no. 2, p. 81–93.

11. Borselli L., Cassi P., Torri D. Prolegomena to sediment and flow connectivity in the landscape: A GIS and field numerical assessment, Catena, 2008, vol. 75 (3), p. 268–277 , DOI: 10.1016/j.catena.2008.07.006.

12. Bracken L. J., Turnbull L., Wainwright J., Bogaart P. Sediment connectivity: a framework for understanding sediment transfer at multiple scales, Earth Surface Processes and Landforms, 2015, vol. 40, no. 2, p. 177–188, DOI: 10.1002/esp.3635.

13. Cantreul V., Bielders C., Calsamiglia A., Degré A. How pixel size affects a sediment connectivity index in central Belgium, Earth Surface Processes and Landforms, 2018, vol. 43, no. 4, p. 884–8 93, DOI: 10.1002/esp.4295.

14. Cavalli M., Trevisani S., Comiti F., Marchi L. Geomorphometric assessment of spatial sediment connectivity in small Alpine catchments, Geomorphology, 2013, vol. 188, p. 31–41 , DOI: 10.1016/j.geomorph.2012.05.007.

15. Gitelson A. A., Kaufman Y. J., Stark R., Rundquist D. Novel algorithms for remote estimation of vegetation fraction, Remote Sens. Environ., 2002, vol. 80, p. 76–87.

16. Hales T. C., Roering J. J. Climate-controlled variations in scree production, Southern Alps, New Zealand, Geology, 2005, vol. 33, no. 9, p. 701–704.

17. Hamel P., Chaplin-Kramer R., Sim S., Mueller C. A new approach to modeling the sediment retention service (InVEST 3.0): Case study of the Cape Fear catchment, North Carolina, USA, Science of the Total Environment, 2015, vol. 524, p. 166–177.

18. Haregeweyn N., Poesen J., Nyssen J., Govers G., Verstraeten G., Vente de J., Deckers J., Moeyersons J., Haile M. Sediment yield variability in Northern Ethiopia: a quantitative analysis of its controlling factors, Catena, 2008, vol. 75, no. 1, p. 65–76.

19. Hendrickx H., Sloover de L., Stal C., Delaloye R., Nyssen J., Frankl A. Talus slope geomorphology investigated at multiple time scales from high-resolution topographic surveys and historical aerial photographs (Sanetsch Pass, Switzerland), Earth Surf Process Landforms, 2020, vol. 45, p. 3653–3669.

20. Hinderer M., Kastowski M., Kamelger A., Bartolini C., Schlunegger F. River loads and modern denudation of the Alps – a review, Earth Sci. Rev., 2013, vol. 118, p. 11–44.

21. Kirchner J. W., Finkel R. C., Riebe C. S., Granger D. E., Clayton J. L., King J. G., Megahan W. F. Mountain erosion over 10 yr, 10 k. y., and 10 m. y. time scales, Geology, 2001, vol. 29, p. 591–594 , DOI: 10.1130/0091-7613(2001)029<0591:MEOYKY>2.0.CO;2.

22. Messenzehl K., Hoffmann T., Dikau R. Sediment connectivity in the high-alpine valley of Val Müschauns, Swiss National Park – linking geomorphic field mapping with geomorphometric modelling, Geomorphology, 2014, vol. 221, p. 215–229.

23. Pawlik Ł., Šamonil P. Soil creep: the driving factors, evidence and significance for biogeomorphic and pedogenic domains and systems–a critical literature review, Earth-Science Reviews, 2018, vol. 178, p. 257–278.

24. Rose N. L., Morley D., Appleby P. G., Battarbee R. W., Alliksaar T., Guilizzoni P., Jeppesen E., Korhola A., Punning J.-M. Sediment accumulation rates in European lakes since AD 1850: trends, reference conditions and exceedence, Journal Paleolimnol., 2011, vol. 45, p. 447–468, DOI: 10.1007/s10933-010-9424-6.

25. Sass O. Bedrock detection and talus thickness assessment in the European Alps using geophysical methods, Journal of Applied Geophysics, 2007, vol. 62, p. 254–269.

26. Siewert M. B., Krautblatter M., Christiansen H. H., Eckerstorfer M. Arctic rockwall retreat rates estimated using laboratory-calibrated ERT measurements of talus cones in Longyeardalen, Svalbard, Earth Surface Processes and Landforms, 2012, vol. 37, p. 1542–1555, DOI: 10.1002/esp.3297.

27. Sougnez N., Wesemael van B., Vanacker V. Low erosion rates measured for steep, sparsely vegetated catchments in southeast Spain, Catena, 2011, vol. 84, no. 1–2, p. 1–11, DOI: 10.1016/j.catena.2010.08.010.

28. Vente de J., Poesen J., Arabkhedri M., Verstraeten G. The sediment delivery problem revisited, Prog. Phys. Geogr., 2007, vol. 31, no. 2, p. 155–178.

29. Vigiak O., Borselli L., Newham L. T. H., McInnes J., Roberts A. M. Comparison of conceptual landscape metrics to define hillslope-scale sediment delivery ratio, Geomorphology, 2012, vol. 138, no. 1, p. 74–88.

30. Wood S. N. Fast stable restricted maximum likelihood and marginal likelihood estimation of semiparametric generalized linear models, Journal of the Royal Statistical Society (B), 2011, vol. 73, no. 1, p. 3–36.

31. Wood S. N., Bravington M. V., Hedley Sh. L. Soap Film Smoothing, Journal of the Royal Statistical Society, Series B (Statistical Methodology), 2008, vol. 70, no. 5, p. 931–955, DOI: 10.1111/j.1467-9868.2008.00665.x.