Grain Size Properties of Surface Bottom Sediments from the Chaun Bay

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Based on the results of analysis of 174 samples of bottom sediments collected at 48 stations in the Chaun Bay during the 60th cruise of R/V “Academic Oparin” (October 2020), it was found that their particle size composition varies from poorly sorted silty clay to good sorted sand. The results of the study led to conclude that the main sedimentation mechanisms in the Chaun Bay are thermoabrasion, riverine runoff and abrasion, as well as ice and aeolian transport. The zoning of grain size types of the bottom sediments is related to the bottom topography and consistent with areas affected by river discharge, abrasion and thermoabrasion, as well as with the direction of currents. High occurrence of coarse clastic matter in sediments indicates abrasion of the coastal zone and active ice transport of large (up to 15 cm) rock fragments. The vertical variability of the granulometric parameters of the studied bottom sediments within the upper 20 cm layer reflects gradual Late Holocene intensification of terrigenous (fluvial and thermoabrasion) fluxes under the current climate changes in the Arctic.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. S. Ulyantsev

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: uleg85@gmail.com
Russian Federation, Moscow

E. A. Streltsova

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

Email: uleg85@gmail.com
Russian Federation, Moscow

A. N. Charkin

Il’ichev Pacific Oceanological Institute, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: charkin@poi.dvo.ru
Russian Federation, Vladivostok

References

  1. Восточно-Сибирское море: энциклопедия / авт. и сост. И.С. Зонн, А.Г. Костяной, А.В. Семенов. М.: Междунар. отношения, 2014. 173 с.
  2. Дударев О.В., Чаркин А.Н., Шахова Н.Е., и др. Современный литоморфогенез на восточно-арктическом шельфе России. Томск: Изд-во ТПУ, 2016. 192 c.
  3. Никифоров С.Л., Лобковский Л.И., Дмитревский Н.Н. и др. Ожидаемые геолого-геоморфологические риски по трассе Северного морского пути // Докл. РАН. 2016. Т. 466. № 2. С. 218–220.
  4. Полтавская Н.А., Гершелис Е.В., Оберемок И.А. и др. Особенности состава органического вещества донных осадков Чаунской Губы (Восточно-Сибирское Море) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2023. Т. 334. № 2. 130–146.
  5. Россия ввела в промышленную эксплуатацию первую в мире плавучую АЭС. ТАСС. https://tass.ru/ekonomika/8540307. (дата обращения: 22.01.2023).
  6. Свальнов В.Н., Алексеева Т.Н. Гранулометрический состав осадков Мирового океана. М.: Наука, 2005. 297 с.
  7. Система моря Лаптевых и прилегающих морей Арктики: современное состояние и история развития / Под ред. Кассенс Х. и др. М.: Изд-во МГУ, 2009. 608 с.
  8. Стремяков А.Я. К вопросу о происхождении ориентированных озер // Многолетнемерзлые горные породы различных районов СССР. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1963. С. 75–107.
  9. Ульянцев А.С., Чаркин А.Н., Семин В.Л. и др. Геологические исследования верхней осадочной толщи Чаунской губы в 60 рейсе НИС “Академик Опарин” // Океанология. 2021. Т. 61. № 4. С. 666–668.
  10. Ульянцев А.С., Братская С.Ю., Привар Ю.О. Гранулометрические характеристики донных отложений губы Буор-Хая // Океанология. 2020. Т. 60. № 3. С. 452–465.
  11. Экосистемы и фауна Чаунской губы и сопредельных вод Восточно-Сибирского моря // Исследования фауны морей / Под ред. Скарлато А.О. СПб: ЗИН РАН, 1994. Вып. 48 (56).153 с.
  12. Экосистемы, флора и фауна Чаунской губы Восточно-Сибирского моря // Исследования фауны морей / Под ред. Скарлато А.О. СПб: ЗИН РАН, 1994. Вып. 47 (55). 267 с.
  13. Folk R.L., Ward W.C. Brazos river bar: a study in the significance of grain size parameters // Journal of sedimentary petrology. 1957. V. 27. P. 3–26.
  14. Golikov A.N., Averincev V.G. Distribution patterns of bentic and ice biocoenoses in the high latitudes of the polar basin and their part in the biological structure of the world ocean / Polar Oceans. Arctic Inst. Of North America, Canada, 1977. P. 331–360.
  15. Günther F., Overduin P.P., Yakshina I.A. et al. Observing Muostakh disappear: permafrost thaw subsidence and erosion of a ground-ice-rich island in response to arctic summer warming and sea ice reduction // The Cryosphere. 2015. V. 9. P. 151–178.
  16. Krumbein W.C. Size frequency distributions of sediments // Journal of sedimentary petrology. 1934. V. 4. P. 65–77.
  17. Lantuit H., Atkinson D., Overduin P.P. et al. Coastal erosion dynamics on the permafrost-dominated Bykovsky Peninsula, north Siberia, 1951–2006 // Polar Research. 2011. V. 30. 7341.
  18. Martens J., Wild B., Muschitiello F. et al. Remobilization of dormant carbon from Siberian-Arctic permafrost during three past warming events // Science Advances. 2020. V. 6. № 42. eabb6546.
  19. Schirrmeister L., Grosse G., Schwamborn G. et al. // Late Quaternary History of the Accumulation Plain North of the Chekanovsky Ridge (Lena Delta, Russia): A Multidisciplinary Approach // Polar Geography. 2003. V. 27(4). P. 277–319.
  20. Schuur E.A.G., McGuire A.D., Schädel C. et al. Climate change and the permafrost carbon feedback // Nature. 2015. V. 520. P. 171–179.
  21. Semiletov I., Pipko I., Gustafsson Ö. et al. Acidification of East Siberian Arctic Shelf waters through addition of freshwater and terrestrial carbon // Nature Geoscience. 2016. V. 9. P. 361–365.
  22. Shakhova N., Semiletov I., Chuvilin E. Understanding the permafrost–hydrate system and associated methane releases in the east siberian arctic shelf // Geosciences. 2019. V. 9(6). 251.
  23. Strauss J., Schirrmeister L., Wetterich S. et al. Grain-size properties and organic-carbon stock of Yedoma Ice Complex permafrost from the Kolyma lowland, northeastern Siberia // Global Biogeochem. Cycl. 2012. V. 26. GB3003.
  24. Turetsky M.R., Abbott B.W., Jones M.C. et al. Permafrost collapse is accelerating carbon release // Nature. 2019. V. 569. P. 32–34.
  25. Ulyantsev A.S., Streltsova E.A., Charkin A.N. Lithological and granulometric data for the upper sedimentary layer of the Chaun Bay, East Siberian Sea // Data in Brief. 2023. V. 46. 108813.
  26. Wild B., Shakhova N., Dudarev O. et al. Organic matter composition and greenhouse gas production of thawing subsea permafrost in the Laptev Sea // Nature Communications. 2022. V. 13. 5057.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Map-scheme of the study area. On the right is a schematic of the location of sediment sampling stations.

Download (389KB)
3. Fig. 2. Bathymetric map-chart of the Chaun Bay. The arrows show the dominant direction of currents. The 10 m isobath is marked with a bold line.

Download (222KB)
4. Fig. 3. Examples of particle size distributions in bottom sediments of Chaun Bay of different lithologic description. 1 - st. 03, hill. 0-2 cm (silty silt); 2 - st. 10, hill. 0-2 cm (silty-pelitic silt); 3 - station 61, hill. 0-1 cm (pelitic silt); 4 - st. 74, hill. 0-2 cm (silty sand); 5 - st. 76, hill. 0-3 cm (sand).

Download (82KB)
5. Fig. 4. Maps-schemes of spatial distribution of mass fraction (in %) of granulometric fractions in the surface (oxidized) layer of sediments: a - fraction >63 μm; b - fraction 10-63 μm; c - fraction 2-10 μm; d - fraction <2 μm.

Download (302KB)
6. Fig. 5. Map-scheme of spatial distribution of granulometric types of bottom sediments of the surface (oxidized) layer. 1 - sediments of sandy dimension; 2 - sediments of silty-sandy dimension; 3 - sediments of silty dimension; 4 - sediments of silty-pelitic dimension; 5 - sediments of pelitic dimension.

Download (315KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».