Цель нашего проекта – выявление прошлых и современных тенденций, прогноз климатообусловленных изменений ландшафтов и установление на этой основе фундаментальных закономерностей формирования, прогнозирования и моделирования адаптивных механизмов и безопасности населения в условиях рискогенной природной среды внутриконтинентальных горных территорий Евразии (на примере Алтайской горной страны). Актуальность результатов проекта связана с одной стороны с большим вниманием научного сообщества и общественности к проблеме изменений климата и реакции ландшафтов на эти изменения с одной стороны, и с интенсификацией хозяйственного использования территорий исследования в последние годы с другой стороны. Так, например, через плато Укок и северный склон массива Таван-Богдо-Ола возможно проведение газопровода "Алтай". Разнообразие ландшафтов Алтая привлекает с каждым годом все больше туристов. Кроме того, поскольку ледники являются основой водоснабжения региона, бассейны ледниковых рек часто относительно густо заселены. Интенсивное потепление в последние годы уже привело к сокращению ледников, изменению стока, активизации экзогенных процессов. Триггером последних на фоне потепления может служить характерная для Алтайских гор повышенная сейсмичность, что вижно на примере схода ледника на территории горного хребта Цамбагарав (Монгольский Алтай), произошедшего в результате землетрясения в 1988 году. В 2012 г. спуск озера Маашей на Алтае, являющегося одной из туристских достопримечательностей, обошелся без жертв, благодаря удачному стечению обстоятельств.
Происходящие в настоящее время климатообусловленные быстрые изменения высокогорных ландшафтов приводят к необходимости обновления существующих баз данных и составления новых (каталоги ледников, высокогорных озер, опасных экзогенных явлений) оценок скоростей происходящих процессов и создания базирующихся на этих оценках прогнозов будущих изменений ландшафтной структуры территории. В то же время отмеченная динамичность природных процессов означает и изменение условий проживания и хозяйственной деятельности населения Алтайского региона. Определить направления и масштабы подобного трансформирования этих условий является важнейшей задачей проекта.
Синтез в рамках проекта естественнонаучного и социологического подходов в рассмотрении проблемы прогнозирования и моделирования адаптивных механизмов и безопасности населения в условиях рискогенной природной среды является во многом новаторским. В научном и академическом пространстве практически отсутствуют как исследовательские структуры, так и конкретные научные проекты и исследования, в комплексе рассматривающие проблемы безопасности, адаптации и особенностей приграничных территорий. Вместе с тем, интеграция данных тематик, их конкретизация применительно к специфическим условиям рискогенной природной среды внутриконтинентальных горных территорий Евразии (на примере Алтае-Саянской горной страны), обладает определенной эвристической ценностью, учитывая существующую необходимость, с одной стороны, решения задач по обеспечению безопасности территорий России, находящихся в сложных экологических условиях, с другой – настоятельные требования активизации социально-экономического и социокультурного развития удаленных от центра регионов.Задачи проекта:
- определению современного состояния и динамики геосистем Алтайской горной страны (исследование высотных поясов, ледников, мерзлоты, водных объектов; стока, экзогенных процессов), составление каталогов, карт, схем, профилей изученных объектов, получение количественных характеристик (площади, объемы и т.д.), составление электронных каталогов, определение основных динамических тенденций последних 50 лет и скорости реакции геосистем на изменения климата
-установление тенденции и амплитуды изменений климата и связанных с ними смещениями высотных поясов, колебаний ледников, реконструкция периодичности и площадной динамики опасных экзогенных процессов (прорывов озер ледникового генезиса, камнепадов, каменных лавин, обвалов, оползней, селей, паводков, наледей) с максимума малого ледниковго периода
-Выявление пространственно-временного изменения древостоев, произрастающих на верхнем пределе своего распространения, на территории Центрального и Юго-Восточного Алтая в первой половине XXI века; сбор и анализ материалов по изменению пространственного положения верхней границы леса и ее структуры, на территории районов исследований; разработка методов количественной оценки параметров пространственно-временной динамики лесных сообществ, произрастающих на верхнем пределе своего распространения; составление каталога, карт, схем, профилей по верхней границе леса.
-Определение общих закономерностей изменения климата высокогорного Алтая и выявление основных климатических параметров, изменение которых послужило причиной сдвигов растительных рубежей за последние 170 лет.
-Построение сети древесно-кольцевых хронологий, охватывающих районы исследования, пригодных для реконструкции изменчивости летних температур и датировки древесины погребенных при проявлении природных процессов и явлений (селей, лавин, сейсмогенных обвалов, наледных процессов и пр.);
-Установление закономерностей между происходившими за последние 170 лет климатическими изменениями, частотой экстремальных природных явлений и хозяйственной деятельностью на территории Алтая
-прогнозы смещения высотных ландшафтных поясов, изменения площадей и высотного положения ледников, ледникового и суммарного стока при заданных сценариях изменения температуры и осадков, при заданных изменениях температуры и осадков, основанные на экстраполяции выявленных тенденций с максимума малого ледникового периода;
– выявление территориальной и функциональной структуры природопользования (взаиморасположение, взаимосвязи и взаимообусловленность элементов и подсистем), характерной для внутриконтинентальных горных регионов; выявление их взаимосвязи с ландшафтной структурой территории; разработка классификации систем горного природопользования;
– анализ специфики территориальных систем природопользования внутриконтинентальных горных регионов, особенностей социально–экономического развития субъектов РФ, расположенных на данной территории, и разработка типологии регионов территории Алтая по факторам безопасности;
– проведение комплексной и дифференцированной оценки соотношения различных типов адаптивных стратегий населения, выражающееся в трансформации территориальных систем природопользования в условиях жизнедеятельности в местностях со сложными климатическими условиями в различных природных ландшафтах внутриконтинентальных горных регионов;
– оценка социальной приемлемости риска и безопасности населения, проживающего на территориях с наличием различных очагов опасных экзогенных процессов (камнепадов, каменных лавин, селей, обвалов, оползней, прорывов озер гляциального генезиса и т.д.);
– построение математических моделей и прогнозных сценариев взаимообусловленности безопасности и адаптивных механизмов населения, в современных условиях дифференциации природных ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий.Во-первых, научная новизна связана с принципиально новыми результатами научных исследований. Впервые будет реконтсруировано оледенение всей Алтайской горной страны в максимум малой ледниковой эпохи и установлены масштабы последующего сокращения ледников. Впервые составлены каталоги высокогорных озер всей Алтайской горной страны. Все результаты по современной динамике ледников, прорывоопасности озер, картированию и описанию верхней границы лесов высокогорных территорий Алтая за последние 170 лет на предмет выявления произошедших изменений; анализ пространственного положения и породного состава древостоев на основе разновременных топографических карт, данных полевых и дистанционных исследований с использованием геоинформационной системы, оценки величины горизонтального и вертикального смещения верхней границы леса на территории исследования, с использованием геоинформационной системы также будут новыми и оригинальными.
Во-вторых, методической новизной- используются разработанные участниками проекта методики относительного датирования, математического моделирования оледенения..
В-третьих новизна связана с мультидисциплинарным подходом, подразумевающим интеграцию научных результатов разных коллективов (СПбГУ, АГУ), работавших ранее в различных направления (гляциология, палеогеография, гидрология, дендрохронология в рамках проекта интегрируемых применительно к динамике высокогорных ландшафтов Алтая, а на следующем уровне интеграции уже с результатами социологических и общественно-географических исследований. Современное состояние исследований по данной проблеме, основные направления исследований в мировой науке и научные конкуренты
I Естественно-научный ракурс: климатообусловленные изменения горных ландшафтов
Сбалансированное развитие горных регионов находится в фокусе интересов ученых разных стран. При этом общей проблемой является оценка региональных особенностей реакций природных систем на изменения климата, прогноз изменений горных ландшафтов под влиянием естественных и антропогенных факторов. Эта тематика представлена на всех форумах Международного географического союза. Существует постоянно действующая группа исследователей The Mountain Research Initiative, MRI. Аналогичная тематика поддерживается в рамках проектов FP6. В рамках изданий Русского географического общества специальный выпуск «Вопросов географии» был посвящён горной проблематике. Помимо комплексных исследований изменений структуры высотной поясности (депрессий фирновой границы, подъема границы леса и т.п.), значительный объем работ нацелен на мониторинг отдельных составляющих горных ландшафтов (ледников, каменно-ледяных формирований, горных озер и т.п.). Распространенным подходом является сравнительно географический анализ, когда, например, динамика каменных глетчеров и других мерзлотных объектов рассматривается на трансекте от Японии до Юго-Восточного Алтая. В ходе полевых исследований участники проекта географы взаимодействуют со специалистами из Монголии, Японии, Бельгии, Франции, Германии, Швейцарии. Общая направленность работ – изучение широтных и долготных закономерностей изменений горных ландшафтов в связи с различиями в зональных и секторных климатических условиях. К сожалению, достоверность многих региональных оценок остается невысокой из-за слабой изученности истории изменений ландшафтов и современных тенденций их динамики, качественное улучшение обеспеченности данными дистанционных наблюдений ситуацию принципиально не меняет. Получение первичной полевой информации о высокогорьях разных типов остается в центре интересов специалистов разных стран. Получаемые в ходе работ по предлагаемому проекту первичные данные (гляциологические,геокриологические, дендрохронологические, палинологические и др.) и вычисленные на их основе индексы и реконструкции климатических характеристик, прогнозы трансформации ландшафтов соответствуют информации, собираемой для решения общенаучных задач мировыми центрами данных и другими подобными международными организациями. Планируемые исследования согласованы с программой наблюдений за глобальными изменениями климата в биосферных заповедниках, действующ�