INVESTIGATION OF THE FOREST ATTACK ON THE TUNDRA IN THE EASTERN SIBERIA REGION IN A CHANGING CLIMATE USING GIS AND EARTH REMOTE SENSING DATA

The article presents studies carried out in the tundra and forest-tundra zones in the Anabar region using remote sensing data and topographic maps. Using topographic maps of 1950 and 1973, modern satellite images Landsat-8, as well as aerial photographs from Google and Esri sources, obtained through the SASPlanet program, we identi ed areas of overgrowth of the tundra with forest. As the climate warms, the forest boundary is shifting further to the north: the tundra is being forced out by the forest, which also mean a change in the permafrost conditions of the territory. Based on the data we obtained during a eld work in the area under consideration, the in uence of the vegetation covers on the depth of the seasonally thawed layer and the ground temperature at the depth of zero annual amplitude of 7-8 m was revealed. So, according to the study results, it was found that the depth of the seasonally thawed layer has the greatest depth in the tundra area, with an increase in forest cover, the seasonally thawed layer decreases, and the ground temperature at the depth of zero annual amplitude, on the contrary, has low values in the tundra, and in the forest-tundra frozen ground above. In the study, the method of thermal infrared survey (radiation temperature) was applied, which, re ecting the landscape conditions of the area (with a certain choice of survey time), can serve as one of the reliable criteria in identifying ground with different permafrost conditions. The interpretation of satellite images based on the differentiation of the surface radiation temperature made it possible to show ground with different permafrost characteristics by landscape types. This article presents the results of the rst stage of the study. Further monitoring studies are planned in the area under consideration.

geographic permafrost, permafrost landscape, tundra, forest-tundra, ground temperature at the depth of zero annual amplitude, seasonally thawed layer, mapping, satellite imagery, remote sensing data, thermal infrared survey, radiation temperature

1. Тюлина Л.Н. О лесной растительности Анадырского края и ее взаимоотношении с тундрой / Л.Н. Тюлина // Тр. Арктического ин-та. - 1936. -том 40. - С. 7-212.

2. Тюлина Л.Н. Лесная растительность Хатангского района у ее северного предела / Л.Н. Тюлина // Тр. Арктического ин-та. - 1937. - Т. 63. - С. 83-180.

3. Говорухин В.С. Бугристые болота Северной Азии и потепление Арктики (Западная Сибирь, бассейн р. Северной Сосьвы) / В.С. Говорухин // Тр. каф. геогр. ф-та. - 1947. - том 9, вып. 4. - С. 106-124.

4. Вильямс В.Р. Почвоведение. Вып. 3: Ледниковые наносы Европейской России и почвенный возраст страны. Тундровая почвенная зона. Почвенный покров лесо-луговой зоны. - М.: Книгоизд-во студентов Моск. сел.-хоз. ин-та, 1919. - С. 232-582.

5. Ойкумена (режим доступа: http://geo-site.ru/geo/oz/prir/ltyn.html) дата обращения: 08.09.2021.

6. Rees W.G., Hofgaard A., Boudreau S., Cairns D.M., Harper K., Mamet S., Mathisen I., Swirad Z., Tutubalina O. Is subarctic forest advance able to keep pace with climate change? // Global Change Biology. - 2020. - No 7 (26). - P. 3965-3977.

7. Kreplin H.N., Ferreira C.S., Destouni G., Keesstra S.D., Salvati L., Kalantari. Arctic wetland system dynamics under climate warming // Wiley Interdisciplinary Reviews: Water 8. - 2021. - No 4. doi: 10.1002/wat2.1526.

8. J. Limpens, T. Fijen, I. Keizer, J. Meijer, F. Olsthoorn, A. Pereira, R. Postma, M. Suyker, H. Vasander, M. Holmgren. Shrubs and Degraded Permafrost Pave the Way for Tree Establishment in Subarctic Peatlands // Ecosystems. - 2021. - No 24. - Р. 370-383. doi: 10.1007/s10021-020-00523-6.

9. Magnússon, R., Limpens, J., Kleijn, D.,van Huissteden, K, Maximov, T. C., Lobry, S., Heijmans, M. Shrub decline and expansion of wetland vegetation revealed by very high resolution land cover change detection in the Siberian lowland tundra // Science of the Total Environment. - 2021. - Vol. 782. - P. 1-16.

10. Топографическая карта Якутской АССР. Масштаб 1:1 100 000. - М.: ГУГК, 1950.

11. Топографическая карта Якутской АССР. Масштаб 1:1 100 000. - М.: ГУГК, 1973.

12. Калиничева С.В. Выявление и картографирование мерзлых участков с использованием космических снимков (на примере Эльконского горста в Южной Якутии) / С.В. Калиничева, М.Н. Железняк, А.Р. Кириллин, А.Н. Федоров // Наука и образование. - 2017. - № 3. - С. 30-37.

13. Kalinicheva S.V, Fedorov A.N., Zhelezniak M.N. Mapping Mountain Permafrost Landscapes in Siberia Using Landsat Thermal Imagery // GEOSCIENCES. - 2019. -No 9(1). doi:10.3390/geosciences9010004

14. GIS-Lab // (режим доступа: http://gis-lab.info/qa/dn2temperature.html) дата обращения: 29.10.2021.

15. ArcticDEM // (режим доступа: https://www.pgc.umn.edu/data/arcticdem). дата обращения: 25.10.2021.

16. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Вып.24: Якутская АССР, кн.1 Сер.3. Многолетние данные, ч. 1-6. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 607 с.

17. Анабарский улус: История. Культура. Фольклор / Администрация муниц. Образования «Анабарский национальный (долгано-эвенкийский) улус»; Ин-т гуманит. исслед. АН РС (Я); Гл.ред. кол. серии В.Н. Иванов (гл. ред.) и др.; Ред. кол.: Боякова С.И. и др. - Якутск: Бичик, 2005. - 232 с.

18. Данилов Ю.Г., Федоров А.Н. и др. Ландшафты Якутии - Якутск: Издат. дом СВФУ, 2016 - 100 с.

19. Общее мерзлотоведение (геокриология). - М.: Изд-во МГУ, 1978. - 464 с.

20. Тыртиков, А.П. Влияние растительного покрова на промерзание и протаивание грунтов. - М.: Изд-во Моск.ун-та, 1969. - 192 с.

21. Железняк, М.Н. Геотемпературное поле и криолитозона юго-востока Сибирской платформы. - Новосибирск: Наука, 2005. - 227 с.