- PII
- S3034561825120014-1
- DOI
- 10.7868/S3034561825120014
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume / Issue number 12
- Pages
- 1637-1652
- Abstract
- The major part of soil cover in the permafrost zone develops under the influence of cryogenic slope processes. Most significantly soil structure on relatively steep slopes and in permafrost-affected ecosystems, where thermocirques and thermoterraces form, is influenced by processes of thermodenudation and thermoerosion that lead to irreversible background soil profiles and underlying soil-cryogenic complexes frozen layers destruction, and to development of the specific synlithogenous soils – thermodenudationally-accumulated stratozems. Structures, properties, formation processes, and areas occupied by such soils are poorly studied. The mixed organo-mineral substrate, recently processed by soil formation, and now transporting into the thermocirque or thermoterrace floor via slumping and further lateral matter redistribution, here acts as the soil-forming material. The principal scheme of thermodenudationally-accumulated stratozems formation and development was suggested during fieldworks in North-Eastern Yakutia and Central Yamal peninsula. It includes 4 main stages, each of that is characterized by a combination of soil-forming material and vegetation cover properties. Stages could change each other consequently or recur cyclically in case of thermodemulation processes reactivation. The specificity of development, accumulation, and soil-forming material procession, made it possible to suggest the new "thermodemudationally-accumulated" sub-type to be distinguished in stratozems order in the further version of Russian soil classification system. Studied ecosystems in thermocirque's and thermoterrace's present the significant interest for further research as biodiversity hearths, areas of potential permafrost new-formation, paleo-archives, and possible carbon sequesters.
- Keywords
- криолитозона классификация почв стратоземы термоцирки Protic Cryosols (Colluvic Thixotropic)
- Date of publication
- 01.12.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 32
References
- 1. Васильчук Ю. К. Гетерохронность и гетерогенность сдома Дуванного Яра // Доклады АН. 2005. Т. 402. № 1. С. 106–112.
- 2. Васильчук Ю. К., Васильчук Дж. Ю., Пизбург А. П. Криогенные почвы в районе Багагайского мегаората, север Якутии // Аркт. и Антаркт. 2020. № 3. С. 52–99. https://doi.org/10.7256/2453-8922.2020.3.33599
- 3. Гарагул Л. С., Гордеев Е. Н., Осенников Е. Н. Роль геокриологических процессов в формировании и динамике экосистем криолитозоив // Криосфера Земли. 2012. Т. XVI. № 4. С. 31–41.
- 4. Герасимов О. М. И. Классификация почв России: путь к следующей версии // Почвоведение. 2019. № 1. С. 32–42. https://doi.org/10.1134/S0032180219010027
- 5. Губин С. В., Веремеев А. А. Почвообразующие породы Северо-Востока России, обогащенные органическим веществом // Почвоведение. 2010. № 11. С. 1334–1342.
- 6. Дворников Ю. А., Лейбман М. О., Хайм Б., Хомутов А. В., Рессер С., Губарьков А. А. Термоденудация на Ямале — источник увеличения концентрации растворенного органического вещества в озерах // Криосфера Земли. 2017. Т. 21. № 2. С. 33–42. http://dx.doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2017-2 (33-42)
- 7. Десятки Р. В. Особенности почвообразования в опасных ландшафтах криолитозоив // Вестник РАН. 2020. Т. 90. № 2. С. 160–168. https://doi.org/10.31857/S086958732020024
- 8. Достоевская М. С., Олененко В. В. Строение и динамика развития сейсмотечного оползания в условиях криолитозоив горного Алтая // Криосфера Земли. 2017. Т. XXI. № 1. С. 26–35. https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2017-1 (26-35)
- 9. Ермхина К. А., Мало Е. Г. Фитоцидиационное картографирование оползневых нарушений на Центральном Ямале // Известия РАН. Сер. Географическая. 2013. Т. 5. С. 141–148.
- 10. Жесткова Т. Н., Заболотская М. И., Рогов В. В. Криогенные строение мерзлых пород. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1980. 135 с.
- 11. Капина Т. Н., Липецкий Р. Е., Лаптина О. В., Абрашов Б. А., Киссаев С. В., Шер А. В. Дуванный Яр — опорный разрез верхнеллебастических отложений Кольмской низменности // Бюл. комис. по изуч. четв. периода. 1978. № 48. С. 49–65.
- 12. Лейбман М. О. Криогенные склоновые процессы и их геоэкологические последствия в условиях распространения пластовых льдов. Автореф. дис. ... докт. геол.-минерал. наук. Тюмень, 2005. 52 с.
- 13. Лейбман М. О., Княжков А. И. Криосферные оползни Ямала и Югорского полуострова. М.: Ин-т криосферы Земли СО РАН, 2007. 206 с.
- 14. Лейбман М. О., Княжков А. И., Нестерова Н. Б., Тарассевич И. И. Классификация криогенно-оползневых форм рельефа для целей картографирования и прогноза // Пробл. Аркт. и Антаркт. 2023. № 69. С. 486–500. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2023-69-4-486-500
- 15. Лупачев А. В., Губин С. В., Герасимов А. И. Проблемы диагностики криогенных почв в современной классификации почв России // Почвоведение. 2019. № 10. С. 1157–1162. https://doi.org/10.1134/S0032180219010027
- 16. Масаков А. А., Кузякин Л. П., Комова Н. Н. Динамика развития термоцирка, вмещающего залежь пластового льда, вблизи села Лаврентия (Чукотский АО) за 2018–2021 гг. // Аркт. и Антаркт. 2021. № 4. С. 32–46. https://doi.org/10.7256/2453-8922.2021.4.37225
- 17. Московченко Д. В. Биотехимическая структура криогенных ландшафтов Западной Сибири как индикатор их экологического состояния и устойчивости // Криосфера Земли. 2011. № 4. С. 29–32.
- 18. Петров Р. Е., Максимов Т. Х., Карелаев С. В. Изучение межгодовой и сезонной динамики изменчивости баланса углерода и многолетнемерзлых пород в типичной тундровой экосистеме на Северо-востоке России // Природн. рес. Аркт. и Субаркт. 2018. Т. 23. № 4. С. 89–96. https://doi.org/10.31242/2618-9712-2018-26-4-89-96
- 19. Письменюк А. А., Семенов П. Б., Тарасевич И. И., Лейбман М. О., Бабкин Е. М., Нестерова Н. Б., Малышев С. А., Стрелецкая И. Д., Шатурова Е. В., Хомутов А. В. Исследования четвертичных отложений и подземных льдов центрального Ямала // Рельеф и четверг. образ. Аркт., Субаркт. и Сев.-Зап. России. 2021. В. 8. С. 173–176. https://doi.org/10.24412/2687-1092-2021-8-173-176
- 20. Полевой определитель почв России. М.: Почв. ин-т им. В. В. Докучаева, 2008. 182 с.
- 21. Полякова Е. В., Кутинов Ю. Г., Мишеев А. Л., Числова Э. Б. Анализ возможности применения цифровых моделей рельефа ASTER GDEM v2 и ArcticDEM для исследований Арктических территорий России // Совр. пробл. лист. зонд. Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 7. С. 117–127. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2020-17-7-117-127
- 22. Прокушкин С. Ю., Гейс Т. Н., Колосов Р. А., Корец М. А., Панов А. В., Полосухна Д. А., Прокушкина М. П., Титов С. В., Токарева И. В., Сиденко Н. В., Шаммина Ю. В., Прокушкин С. Г. Латеральный сток углерода в криолитозоне центральной Сибири // Сибирск. лесп. журн. 2024. № 3. С. 67–82. https://doi.org/10.15372/SJFS20240307
- 23. Публикации ФИЦ “Почвенный институт им. В. В. Докучаева” / Новая версия классификации почв России. https://www.esoli.ru/publications.html/#b6043 (дата обращения 15.04.2025).
- 24. Ребристая О. В., Хитун О. В., Чернядьева Н. В., Лейбман М. О. Динамика растительности на криогенных оползнях центральной части полуострова Ямал // Бот. журн. 1995 Т. 80. № 4. С. 31–48.
- 25. Тарасевич И. И., Лейбман М. О., Казяков А. И., Нестерова Н. Б., Хомутов А. В. Распространение и динамика термоцирков на ключевом участке Центрального Ямала по материалам дистанционного зондирования // Пробл. Аркт. и Антаркт. 2024. № 70. С. 391–411. Tarasevich I. I., Leibman M. O. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2024-70-3-391-411
- 26. Тарулян В. О. Мерегов Н. С. Процессы накопления органического вещества в минеральной толще мерзлотных почв приморских низменностей восточной Сибири // Почвоведение. 2011. № 3. С. 275–287.
- 27. Теория и практика химического анализа почв / Под ред. Воробьевой Л. А. М.: ГЕОС, 2006. 400 с.
- 28. Тырников А. П. Геоботанический метод исследования // Полевые геокриологические (мерзлотные) исследования. Метод. рук-во. М.: Изд-во АН СССР, 1961. С. 180–189.
- 29. Филандышева Л. Б., Бородавко П. С., Демберга О. Климатогенный криоморфогенез Юго-Восточного Алтая // Сибирск. эколог. журнал 2022. № 3. С. 263–274. https://doi.org/10.15372/SJE120220302
- 30. Хитун О. В., Ермогина К. А., Лейбман М. О., Хомутов А. В. Растительные индикаторы мощности сезонно-талого слоя на о. Белом // Мат. 4-ой конф. геокриологов России (7–9 июня 2011 г., г. Москва). М.: Унив. кн., 2011. Т. 3. С. 350–356.
- 31. Хомутов А. В., Бабкина Е. А., Хайрулли Р. Р., Дворников Ю. А. Факторы активизации термоденудации и активность термоцирков на Центральном Ямале в 2010–2018 гг. // Пробл. Аркт. и Антаркт. 2024. № 70. С. 222–237. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2024-70-2-222-237
- 32. Хомутов А. В., Лейбман М. О., Андреева М. В. Методика картографирования пластовых льдов центрального Ямала // Вестн. ТюмГУ. Науки о Земле. 2012. № 7. С. 76–84.
- 33. Чевычелов А. П., Шахматова Е. Ю. Постпирогенные полициклические почв в лесах Якутии // Почвоведение. 2018. № 2. С. 243–252. https://doi.org/10.7868/S0032180X18020120
- 34. Beer C., Runge A., Grosse G., Hugelius G., Knoblauch C. Carbon dioxide release from retrogressive thaw slumps in Siberia // Environ. Res. Lett. 2023. V. 18. P. 104053. https://doi.org/10.1088/1748-9326/acfdbb
- 35. Chalov S., Prokopeva K., Efimov V., Ivanov V., Koffi B., Botavin D., Babinski Z., Zimov N., Pavlyukevich E., Habel M. Implications of Yedoma bank outcrop on the Arctic river sediment transport // Sci. Rep. V. 15. P. 19320. https://doi.org/10.1038/s41598-025-02614-7
- 36. Holloway J. E., Lewkowicz A. G., Douglas T.A. et al. Impact of wildfire on permafrost landscapes: a review of recent advances and future prospects // Permafrost & Periglac. Process. V. 31. P. 371–382. https://doi.org/10.1002/ppp. 2048
- 37. IUSS Working Group WRB. 2014. World reference base for soil resources 2014, International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports No. 106. FAO, Rome.
- 38. Kizyakov A. I., Korotaev M. V., Wetterich S., Opel T., Pravikova N., Fritz M. et al. Characterizing Batagay megaslump topography dynamics and matter fluxes at high spatial resolution using a multidisciplinary approach of permafrost field observations, remote sensing and 3D geological modeling // Geomorph. 2024. V. P. 455:109183. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2024.109183
- 39. Krauthlatter M., Angelopoulos M., Pollard W.H., Lantuit H., Lenz J., Fritz M. et al. Life cycles and polycyclicity of mega retrogressive thaw slumps in Arctic permafrost revealed by 2D/3D geophysics and long-term retreat monitoring // J. Geophys. Res.: Earth Surf. V. 129. P. e2023IF007556. https://doi.org/10.1029/2023IF007556
- 40. Lantz T.C., Kokelj S.V., Gergel S.H., Henry G.H.R. Relative impacts of disturbance and temperature: persistent changes in microenvironment and vegetation in retrogressive thaw slumps // Glob. Change Biol. 2009. V. 15. P. 1664–1675. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2009.01917.x
- 41. Li Y., Liu Y., Chen J., Dang H., Zhang S., Mei Q., Zhao J., Wang J., Dong T., Zhao Y. Advances in retrogressive thaw slump research in permafrost regions // Permafrost & Perigiac. Process. 2024. V. 35. P. 125–142. https://doi.org/10.1002/ppp. 2218
- 42. Lupachev A., Gubin S. The soil–cryogenic complex: Evidence of late Pleistocene Holocene coevolution of permafrost and Cryosols at the Kolyma Lowland // Permafrost & Perigiac. Process. 2023. P. 1–14. https://doi.org/10.1002/ppp. 2191
- 43. Lupachev A.V., Tananacev N.I., Marvin J.B., Kalinin P.I., Malyshev V.V., Danilov P.P. Microstructure and geochemical properties of modern and buried soils and hosting permafrost sediments of the Batagay retrogressive thaw slump // Quatern. Res. 2025. P. 1–21. https://doi.org/10.1017/qua.2024.58
- 44. Makopoulou E., Karjalainen O., Elia L., Blais-Stevens A., Lantz T., Lipovsky P., Lombardo L. et al. Retrogressive thaw slump susceptibility in the northern hemisphere permafrost region // Earth Surf. Process. Landforms. 2024. P. 1–13. https://doi.org/10.1002/esp. 5890
- 45. Mishra U., Hugellus G., Shelef E., Yang Y., Strauss J., Lupachev A., Harden J.W. et al. Spatial heterogeneity and environmental predictors of permafrost region soil organic carbon stocks // Sci. Adv. 2017. V. 7. P. eaaz5236. https://doi.org/10.1126/sciadv.aaz5236
- 46. Murton J., Opel T., Wetterich S., Ashastina K., Savvinov G., Danilov P., Boeskorov V. Batagay megaslump: A review of the permafrost deposits, Quaternary environmental history, and recent development // Permafrost & Perigiac. Process. 2023. P. 1–18. https://doi.org/10.1002/ppp. 2194
- 47. Murton J.B., Edward M.E., Lozhkin A.V., Anderson P.M., Savvinov G.N., Bakulina N., Bondarenko O.V. et al. Preliminary paleoenvironmental analysis of permafrost deposits at Batagaika megaslump, Yana Uplands, northeast Siberia // Quaternary Res. 2017. P. 1–17. https://doi.org/10.1017/qua.2016.15
- 48. Murton J.B., Goslar T., Edwards M.E., Bateman M.D., Danilov P.P., Savvinov G.N., Gubin S.V. et al. Palaeoenvironmental Interpretation of Yedoma Slit (Ice Complex) Deposition as Cold-Climate Loess, Duwamy Yar, Northeast Siberia // Permafrost & Perigiac. Process. 2015. V. 26. P. 208–288. https://doi.org/10.1002/ppp. 1843
- 49. Nesterova N., Leibman M., Kizyakov A., Lantuit H., Tarasevich I., Nitze I., Veremeva A., Grosse G. Review article: Retrogressive thaw slump characteristics and terminology // The Cryosph. 2024. V. 18. P. 4787–4810. https://doi.org/10.5194/tc-18-4787-2024
- 50. Nesterova N., Tarasevich I., Leibman M., Khomutov A., Kizyakov A., Nitze I., Grosse G. High-resolution inventory and classification of retrogressive thaw slumps in Siberia // Earth Sys. Sci. Data. 2025. P. https://doi.org/10.5194/essd-2025-164
- 51. Nicu I.C., Rubensdotter L., Tanyas H., Lombardo L. Near Pan-Svalbard permafrost cryospheric hazards inventory (SvalCryo) // Sci. Data. 2024. V. P. 11:894. https://doi.org/10.1038/s41597-024-03754-7
- 52. Nitze I., Van der Sluijs J., Barth S., Bernhard P., Huang L., Kizyakov A., Lara M.J., Nesterova N., Runge A., Veremeva A., Ward Jones M., Witharana C., Xia Z., Liljedahl A.K. A Labeling Intercomparison of Retrogressive Thaw Slumps by a Diverse Group of Domain Experts // Permafrost & Perigiac. Process. 2024. V. 0. P. 1–10. https://doi.org/10.1002/ppp. 2249
- 53. Obu J., Lantunit H., Myers-Smith I., Heim B., Wolter J., Fritz M. Effect of Terrain Characteristics on Soil Organic Carbon and Total Nitrogen Stocks in Soils of Herschel Island, Western Canadian Arctic // Permafrost & Perigiac. Process. 2015. P. 1881. https://doi.org/10.1002/ppp. 1881
- 54. Obu J., Westermann S., Bartsch A., Berdnikov N., Christiansen H.H., Dashtseren A., Delaloye R. et al. Northern Hemisphere permafrost map based on TTOP modelling for 2000–2016 at 1 km scale // Earth Sci. Rev. 2019. V. 193. P. 299–316. https://doi.org/10.1016/j.carscirev.2019.04.023
- 55. Schuur E.A., Bockheim J., Canadell J.G., Euskirchen E., Field C.B., Goryachkin S.V., Zimov, S.A. Vulnerability of permafrost carbon to climate change: Implications for the global carbon cycle // BioScience. 2008. V. 58. P. 701–714.
- 56. Schuur E., McGuire A., Schädel C. et al. Climate change and the permafrost carbon feedback // Nature. 2015. V. 520. P. 171–179. https://doi.org/10.1038/nature14338
- 57. Strauss J., Laboor S., Schirrmeister L., Fedorov A.N., Fortier D., Froese D., Fuchs M., Gunther F., Grigoriev M., Harden J., Hugellus G., Jongejans L.L., Kanevskiy M., Kholodov A., Kunitsky V., Kraev G., Lozhkin A., Rivkina E., Shur Y., Siegert C., Spektor V., Sireletskaya I., Ulrich M., Vartanyan S., Veremeva A., Anthony K.W., Wetterich S., Zimov N., Grosse G. Circum-Arctic Map of the Yedoma Permafrost Domain // Front. Earth Sci. 2021. V. P. 9:758360. https://doi.org/10.3389/feart.2021.758360
- 58. Stuenzi S.M., Kruse S., Boike J. et al. Thermohydrological impact of forest disturbances on ecosystem-protected permafrost // J. Geophys Res. Biogeo. 2022. V. 127. P.e2021JG006630. https://doi.org/10.1029/2021JG006630
- 59. Thomas M., Monboval A., Hirst C., Bröder L., Zolkos S., Vonk J.E., Tank S.E., Keskitalio K.H., Shakli S., Kokelj S.V., van der Sluijs J., Opfergeli S. Evidence for preservation of organic carbon interacting with iron in material displaced from retrogressive thaw slumps: Case study in Peel Plateau, western Canadian Arctic // Geoderma. 2023. V. 433 P. 116443. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2023.116443
- 60. Ukrainiseva N.G., Sireletskaya I.D., Ermokhina K.S., Yermakov S.Yu. Geochemical properties of plant-soil-permafrost system at landside slopes, Yamal, Russia // Proc. of the Int. Conf. on Permafrost. Zurich, 2003. P. 1149–1154.
- 61. Vadakkadath, V., Zawadzki, J., Przedziecki, K. Multisensory satellite observations of the expansion of the Battagalka crater and succession of vegetation in its interior from 1991 to 2018 // Environ. Earth Sci. 2020. V. 79. P. 150. https://doi.org/10.1007/s12665-020-8895-7
- 62. Vasil'chuk Yu.K., Vasil'chuk J.Yu., Budantseva N.A., Vasil'chuk A.C., Belik A.D., Bhadushkina L.B., Ginzburg A.P., Krecherov P.P., Terskaya E.V. Major and trace elements, δC, and polycyclic aromatic hydrocarbons in the Late Pleistocene ice wedges: A case-study of Batagay yedoma, Central Yakutia // Applied Geochemistry. 2020. V. P. 120:104669. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2020.104669
- 63. Wang W., Abakumov E., Wu X., Chen J., Li G., Wang D., Xu H. et al. Effects of permafrost collapse on soil carbon, nitrogen, and metal elements on the Qinghai-Tibet Plateau // Catena. 2024. V. P. 246:108425. https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.108425
- 64. Xia Z., Liu L., Mu C., Peng X., Zhao Z., Huang L. et al. Widespread and rapid activities of retrogressive thaw slumps on the Qinghai-Tibet Plateau from 2016 to 2022 // Geophy. Res. Lett. 2024. V. P. 51:e2024GL109616. https://doi.org/10.1029/2024GL109616
- 65. Yang Y., Rodenhizer H., Rogers B.M., Dean J., Singh R., Windholz T., Poston A. et al. A Collaborative and Scalable Geospatial Data Set for arctic Retrogressive thaw Slumps with Data Standards // Scientific Data. 2025. V. P. 12:18. https://doi.org/10.1038/s41597-025-04372-7
- 66. Yang Y., Rogers B.M., Fiske G., Watts J., Potter S., Windholz T., Mullen A., Nitze I., Natali S.M. Mapping retrogressive thaw slumps using deep neural networks // Remote Sens. Environ. 2023. V. P. 288:113495. https://doi.org/10.1016/j.rse.2023.113495
- 67. Yang Z., Ni W., Niu F., Li L., Ren S. Spatiotemporal Distribution Characteristics and Influencing Factors of Freeze–Thaw Erosion in the Qinghai–Tibet Plateau // Remote Sens. 2024. V. P. 16:1629. https://doi.org/10.3390/rs16091629