Пространственно-временная изменчивость ионного стока рек бассейна Северной Двины за многолетний период

В статье представлены результаты исследования пространственно-временной изменчивости ионного стока в пределах бассейна Северной Двины. На основе многолетних гидрологических и гидрохимических данных государственной наблюдательной сети Росгидромета за 1990–2017 гг. рассчитаны значения ионного стока и модуля ионного стока в целом по сумме ионов и для отдельных компонентов: сульфатов, хлоридов, гидрокарбонатов и ионов кальция. В структуре ионного стока доминировали гидрокарбонаты, на долю которых приходилось до 50%. Наибольших среднемноголетних значений ионный сток р. Северной Двины достигал на замыкающем створе с. Усть-Пинега, а среди притоков наибольшие величины абсолютных значений ионного стока характерны для рек Ваги и Сухоны. На основе анализа значений коэффициентов ранговой корреляции Кендалла выявлены статистически значимые тенденции изменения ионного стока рек в бассейне Северной Двины. Показано, что динамика ионного стока за многолетний период характеризуется убывающим трендом только для отдельных участков Северной Двины и Сухоны, для большинства других участков рек изменения ионного стока во времени статистически незначимы. Анализ выявленных тенденций по стоку отдельных макрокомпонентов показал, что большинство из них являются убывающими и характеризуются по силе связи как умеренные. Возрастающие тренды выявлены только по стоку гидрокарбонатов в реках Лузе и Сысоле и по сульфатам в р. Сухоне. На основе сравнения модулей стока проведена оценка уровня нагрузки по ионному стоку на участки рек бассейна Северной Двины. Выявлено, что наибольшая нагрузка по стоку главных ионов характерна для р. Вымь, а наименьшая – для р. Сысолы. Для большинства исследуемых рек нагрузка по модулю ионного стока оценивается как средняя.

1. Алекин О.А., Бражникова Л.В. Сток растворенных веществ с территории СССР. М.: Наука, 1964. 144 с.

2. Батурина М.А., Кононова О.Н., Елсаков В.В. Гидробиологические характеристики рек Вычегодского бассейна в различных единицах ландшафтного деления // Принципы экологии. 2020. № 1. С. 4–26.

3. Болотова Н.Л. Сухона: ресурсы и их использование // Тотьма: краеведческий альманах. 1997. Вып. 2. С. 588–596.

4. Власова Т.А. Гидрохимия главных рек Коми АССР. Сыктывкар: Коми НЦ УрО РАН, 1988. 152 с.

5. Геоэкологическое состояние арктического побережья России и безопасность природопользования / под ред. Н.И. Алексеевского. М.: ГЕОС, 2007. 585 с.

6. Гидрохимический атлас СССР. Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР. М., 1990. 110 с.

7. Гидрохимический сток рек европейской части России: атлас / под ред. Р.Г. Джамалова, О.С. Решетняк, М.М. Трофимчука. М.: ИВП РАН, 2020. 155 с.

8. Государственный водный кадастр. Раздел 1: Поверхностные воды. Ежегодные данные о качестве поверхностных вод суши за 1990–2017 гг. Том 1(28). Вып. 9: Бассейны рек на территории Архангельской, Вологодской областей и Республики Коми. Архангельск: Изд-во ФГБУ «Северное УГМС».

9. Даниленко А.О., Георгиади А.Г. Изменение водного и ионного стока Северной Двины в условиях современного потепления климата // Расширенные тезисы докладов II Всероссийской научной конференции с международным участием «Мониторинг состояния и загрязнения окружающей среды. Экосистемы и климат Арктической зоны», Москва, 25–27 ноября 2020 г., М.: ИГКЭ, 2020. С. 264–267.

10. Даниленко А.О., Георгиади А.Г. Влияние современного потепления на водный и ионный сток Северной Двины // Теоретическая и прикладная экология. 2022. № 1. С. 64–69.

11. Даценко Ю.С., Ефимова Л.Е., Заславская М.Б. и др. Ионный сток в арктические моря России // Российские полярные исследования. 2016. № 1(23). С. 12–15.

12. Захаров А.Б., Бознак Э.И. Влияние освоения бокситовых месторождений на рыбное население водотоков Тимана // Биологические ресурсы Белого моря и внутренних водоемов Европейского Севера: материалы XXVIII Международной конференции 5–8 октября 2009 г. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2009. C. 228–232.

13. Комаров Р.С., Решетняк О.С. Пространственно-временная изменчивость ионного стока в бассейне р. Кубани // Геология и геофизика Юга России. 2024. № 14(3). С. 191–203.

14. Коробов В.Б., Шевченко В.П., Котова Е.И. Нерешенные задачи исследования устьевой области Северной Двины // Океанологические исследования. 2022. Т. 50. № 2. С. 125–138.

15. Кузнецов В.С., Мискевич И.В., Зайцева Г.Б. Гидрохимическая характеристика крупных рек бассейна Северной Двины. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 195 с.

16. Никаноров А.М., Иванов В.А., Брызгало В.А. Реки Российской Арктики в современных условиях антропогенного воздействия. Ростов на/Д: НОК, 2007. 280 с.

17. Никаноров А.М., Брызгало В.А., Косменко Л.С. и др. Антропогенная трансформация компонентного состава водной среды устьевой области р. Лены // Водные ресурсы. 2011а. Т. 38. № 2. С. 181–192.

18. Никаноров А.М., Брызгало В.А., Косменко Л.С. и др. Антропогенная трансформация структурной организации гидробиоценоза устьевой области р. Лены // Водные ресурсы. 2011б. Т. 38. № 3. С. 306–314.

19. Попова В.В. Современные изменения климата в крупных речных бассейнах на западе России: региональная структура и связь с глобальными тенденциями // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Климатические изменения и сезонная динамика ландшафтов», 22–24 апреля 2021 г., Екатеринбург, 2021. С. 94–103.

20. Рождественский А.В. Оценка точности кривых распределения гидрологических характеристик. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 260 с.

21. Сумачев А.Э. Изменение климата и его влияние на гидрологический режим Северной Двины // Труды II Всероссийской конференции «Гидрометеорология и экология: достижения и перспективы развития». СПб., 2018. С. 609–612.

22. Фролова Н.Л., Киреева М.Б., Агафонова С.А. и др. Внутригодовое распределение стока равнинных рек европейской территории России и его изменение // Водное хозяйство России. 2015. № 4. С. 4–20.

23. Фролова Н.Л., Магрицкий Д.В., Киреева М.Б. и др. Антропогенные и климатически обусловленные изменения стока воды и ледовых явлений рек Российской Арктики // Вопросы географии. Сб. 145: Гидрологические изменения / под ред. В.М. Котлякова, Н.И. Коронкевича, Е.А. Барабановой. М.: Кодекс, 2018. С. 233–251.

24. Gong S., Bai X., Luo G. et al. Climate change has enhanced the positive contribution of rock weathering to the major ions in riverine transport, Global and Planetary Change, 2023, vol. 228, DOI: 10.1016/j.gloplacha.2023.104203.

25. Hinzman L.D., Bettez N.D., Bolton W.R. et al. Evidence and implications of recent climate change in Northern Alaska and other Arctic Regions, Climatic Change, 2005, vol. 72, p. 251–298, DOI: 10.1007/s10584-005-5352-2.

26. Kaushal S.S., Likens G.E., Mayer P.M. et al. The anthropogenic salt cycle. Nature Reviews Earth & Environment, 2023, vol. 4, p. 770–784, DOI: 10.1038/s43017-023-00485-y.

27. Lammers R.B., Shiklomanov A.I., Vörösmarty C.J. et al. Assessment of сcontemporary arctic river runoff based on observation discharge records, Journal of Geophysical Research Atmospheres, 2001, vol. 106, no. D4, p. 3321– 3334, DOI: 10.1029/2000JD900444.

28. Lechuga-Crespo J.L., Sánchez-Pérez J.M., Sauvage S. et al. A model for evaluating continental chemical weathering from riverine transports of dissolved major elements at a global scale, Global and Planetary Change, 2020, vol. 192, DOI: 10.1016/j.gloplacha.2020.103226.

29. Reshetnyak O.S., Reshetnyak V.N., Vlasov K.G. Long-Term Dynamics of the River Water Quality in the Northern Dvina Basin (Northwestern Russia), Water Resources, 2018, vol. 45(2), р. 93–98.

30. Wu J., Xu N., Wang Y. et al. Global syndromes induced by changes in solutes of the world’s large rivers, Nature Communications, 2021, vol. 12, DOI: 10.1038/s41467-021-26231-w.

31. Автоматизированная информационная система государственного мониторинга водных объектов (АИС ГМВО). URL: https://gmvo.skniivh.ru (дата обращения 27.11.2023).