Первые результаты мерзлотных наблюдений на криосферном полигоне Российского научного центра на архипелаге Шпицберген (РНЦШ)

The system of long-term permafrost observations was organised on the cryospheric site of Russian Scientifi c Center on Spitsbergen in summer 2016. The monitoring site is established in the vicinity of mining settlement Barentsburg on a sequence of Holocene marine terraces. The core drilling showed that the thickness of gravel sands and clays with massive and schlieren cryostructure forming the accumulative terraces is of 2–7 m. Cretaceous and Neocene fractured sandstones and mudstones underlie them. Automated thermistor cables were installed in two boreholes to monitor the temperature on the depth of zero annual amplitude and seasonal distribution of zero-degree isotherm. The temperature –2,37 °C was measured at 15 m depth. The thickness of active layer measured at ten meter net on the observational site of 100100 m varied from 1,15 to 2,60 m with average of 1,56 m. Chemical analysis of aqueous extract revealed a geochemical barrier at 0,8–1,6 m below permafrost upper boundary in the period of maximum thawing, which apparently marks maximum seasonal thaw depth during the Holocene climatic optimum. In this paper recommendations on continuing and extending of pilot permafrost dynamic observations on Spitsbergen are given.В 2016 г. на криосферном полигоне РНЦШ (о. Западный Шпицберген) впервые начаты долговременные наблюдения за состоянием мерзлых пород. Полигон расположен в окрестностях пос. Баренцбург на типичной для побережья Шпицбергена лестнице голоценовых морских террас. Согласно результатам проведенного колонкового бурения мощность гравелистых песков и суглинков с массивной и шлировой криотекстурой, слагающих аккумулятивные террасы, варьирует от 2 до 7 м; ниже залегают меловые и неогеновые трещиноватые песчаники и сланцы. Две скважины оборудованы автоматическими термометрическими косами для мониторинга температуры на глубине нулевых амплитуд и сезонного проникновения в грунт нулевой изотермы. Температура на глубине 15 м составила –2,37 °С. Измерения мощности сезонно-талого слоя, проведенные в сентябре по регулярной сетке с шагом в 10 м на площадке размером 100100 м, показали значения от 1,15 до 2,60 м при среднем значении 1,56 м. Выявленный по результатам анализа водной вытяжки геохимический барьер, находящийся на 0,8–1,6 м ниже верхней границы мерзлоты в момент максимального оттаивания, вероятно, маркирует глубину оттаивания во время голоценового оптимума. Сделаны предложения по продолжению и расширению начатых на криосферном полигоне долговременных наблюдений за динамикой мерзлоты Шпицбергена

Изучение бактериальных сообществ многолетнемерзлых пород оазисов Антарктиды методами культивирования

Aerobic and anaerobic bacteria from the permafrost of King George Island, Schirmacher, Larsemann, Banger oases and Hobbs Coast have been cultured. Based on the qualitative and quantitative composition of the cultivated community of samples, a comparative analysis of the biodiversity of marine, lake and fluvioglacial deposits of different geocryological conditions and age was made.Проведено культивирование аэробных и анаэробных бактерий из многолетнемерзлых пород острова Кинг Джордж, оазисов Ширмахера, Холмы Ларсеманн, Бангера и Берега Хоббса. На основе качественного и количественного состава культивируемого сообщества образцов проведена сравнительная характеристика разнообразия морских, озерных и флювиогляциальных отложений различных геокриологических условий и возраста

Microbial and Geochemical Evidence of Permafrost Formation at Mamontova Gora and Syrdakh, Central Yakutia

Biotracers marking the geologic history and permafrost evolution in Central Yakutia, including Yedoma Ice Complex (IC) deposits, were identified in a multiproxy analysis of water chemistry, isotopic signatures, and microbial datasets. The key study sections were the Mamontova Gora and Syrdakh exposures, well covered in the literature. In the Mamontova Gora section, two distinct IC strata with massive ice wedges were described and sampled, the upper and lower IC strata, while previously published studies focused only on the lower IC horizon. Our results suggest that these two IC horizons differ in water origin of wedge ice and in their cryogenic evolution, evidenced by the differences in their chemistry, water isotopic signatures and the microbial community compositions. Microbial community similarity between ground ice and host deposits is shown to be a proxy for syngenetic deposition and freezing. High community similarity indicates syngenetic formation of ice wedges and host deposits of the lower IC horizon at the Mamontova Gora exposure. The upper IC horizon in this exposure has much lower similarity metrics between ice wedge and host sediments, and we suggest epigenetic ice wedge development in this stratum. We found a certain correspondence between the water origin and the degree of evaporative transformation in ice wedges and the microbial community composition, notably, the presence of Chloroflexia bacteria, represented by Gitt-GS-136 and KD4-96 classes. These bacteria are absent at the ice wedges of lower IC stratum at Mamontova Gora originating from snowmelt, but are abundant in the Syrdakh ice wedges, where the meltwater underwent evaporative isotopical fractionation. Minor evaporative transformation of water in the upper IC horizon of Mamontova Gora, whose ice wedges formed by meltwater that was additionally fractionated corresponds with moderate abundance of these classes in its bacterial community. © Copyright © 2021 Cherbunina, Karaevskaya, Vasil’chuk, Tananaev, Shmelev, Budantseva, Merkel, Rakitin, Mardanov, Brouchkov and Bulat.We thank Samsonova Vera, Karzhavin Vladimir, Pankov Alexander, Andreevskaya Maya and Alexander Osipov for their for their invaluable assistance in field work

Биогеохимия мерзлых толщ арктического побережья полуострова Гыдан

Biogeochemistry of permanently frozen deposits on the arctic shore of Gydan peninsula Core drilling was performed in four regions of arctic shore on Gydan peninsula. Complex laboratory analysis of cores allowed to characterize biochemistry of Gydan permafrost. These results are compared with data from other permafrost provinces and are applied for paleoreconstructions.В четырех районах арктического побережья полуострова Гыдан проведено колонковое бурение и отобраны керны мерзлых отложений. Комплекс лабораторных анализов впервые позволил дать биогеохимическую характеристику мерзлых толщ на Гыдане, сравнить полученные результаты с другими районами криолитозоны и применить их для палеореконструкций