sergeogrИзвестия Российской академии наук. Серия географическаяIzvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya2587-55662658-697510.31857/S2587556621030110sergeogr-1341Research ArticleЭволюция природных системEvolution of Natural SystemОценка методов дендроиндикации при датировании экзогенных гравитационных процессов прошлого в верховьях р. Актру (Горный Алтай)Assessment of Dendrogeomorphological Dating Methods of Past Geomorphic Processes in the Aktru Headwater (the Russian Altai Mountains)НиколаеваС. А.NikolaevaS. A.

Томск

Tomsk

sanikol1@rambler.ruСавчукД. А.SavchukD. A.

Томск

Tomsk

savchuk@imces.ruИнститут мониторинга климатических и экологических систем СО РАНРоссияInstitute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems of the SB RASRussian Federation202101092021853392404Copyright © Николаева С.А., Савчук Д.А., 20212021Николаева С.А., Савчук Д.А.Nikolaeva S.A., Savchuk D.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/1341

При датировании вызванных экзогенными гравитационными процессами (ЭГП) событий прошлого широкое распространение в настоящее время получили дендроиндикационные методы. Они наиболее информативны на малоизученных горных территориях, где нуждаются в проверке эффективности их использования. Цель – оценить применяемые в дендроиндикационных исследованиях методы датирования таких событий в конкретных горных условиях – верховьях р. Актру (Северо-Чуйский хребет, Горный Алтай) на примере селевого бассейна и лавинного комплекса. Возрастная и анатомическая (заcмоленные кольца) индикации позволили выявить и датировать события приблизительно (периоды времени до нескольких десятков лет), травматическая и дендрометрическая – точно (год), недендроиндикационные методы – уточнить их (размеры, вид и год). Комплексное использование всех этих методов способствовало более полному выявлению событий в прошлом, повышению точности и достоверности их датирования. В селевом бассейне за последние 220 лет датировано 13 событий, в том числе 6 селей, 5 лавин, 1 пожар, в лавинном комплексе за последние 65 лет – 20 лавин.

At the present, the dendrogeomorphological methods are widespread to date the past geomorphic processes. In areas that are poorly studied in this regard, they need to be tested for the effectiveness of their use. The article’s goal is to evaluate the dendrogeomorphological methods of the past geomorphic events dating in the Aktru headwater (the Severo-Chuisky Range, the Russian Altai Mountains). The peculiarities of the methods were considered, and their effectiveness was evaluated for dating the past debris flows and snow avalanches in the debris flow torrent and snow avalanche path. The injury and the radial increment dendroindications were main and anatomical (tree-rings saturated by resin) and age dendroindications were additional. The non-dendrogeomorphological methods of detection and dating of the past geomorphic events (eyewitnesses, soil profiles, radiocarbon analyses, etc.) appeared to be especially useful. The use of all these methods in a complex made it possible to increase both the past events detection and the accuracy and reliability of their dating. In the debris flow torrent, 13 events (6 debris flows, 5 snow avalanches, 1 wildfire, and 1 unidentified event) were dated during 220 years before the present. In the snow avalanche path, 20 avalanches were dated during 65 years before the present.

дендроиндикациясельлавинагодичные кольцатравмырадиальный приростdendroindicationdebris flowsnow avalanchetree-ringinjuryradial incrementИсследование выполнено в рамках госбюджетной темы № АААА-А17-117013050039-4. Авторы благодарят многочисленных очевидцев селей и лавин в верховьях р. Актру.The study is supported by the state budget theme no. АААА-А17-117013050039-4. The authors thank numerous eyewitnesses of the debris flow and snow avalanche events in the Aktru headwater.ReferencesАбдульмянов С.Н., Достовалова М.С. Особенности летнего периода 2012 года “Сезон ливней – сезон селей”. 2012. 4 с. http://www.geophotobank.com/altai/article/article-pdf/2012-sommer_mudflow-season.pdfAbdul’myanov S.N., Dostovalova M.S. Peculiarities of summer period of 2012 “Rainfall season is debris flow season”. 2012. 4 p. Available at http://www.geophotobank.com/altai/article/article-pdf/2012-sommer_mudflow-season.pdf (accessed: 10.03.2021). (In Russ.).Барашкова Н.К., Королева Т.В., Шмыглева Г.М. Условия схода селя в долине р. Актру в Горном Алтае 24 июня 1984 г. // Материалы гляциологических исследований. М.: Ин-т геогр. РАН, 1986. Вып. 56. С. 121–124.Ballesteros J.F., Stoffel M., Bodoque J.M., Bollschweiler M., Hitz O., Díez-Herrero A. Changes in wood anatomy in tree rings of Pinus pinaster Ait. following wounding by flash floods. Tree-Ring Res., 2010, vol. 66, no. 2, pp. 93–103.Галахов В.П., Назаров А.Н., Харламова Н.Ф. Колебания ледников и изменения климата в позднем голоцене по материалам исследований ледников и ледниковых отложений бассейна Актру (Центральный Алтай, Северо-Чуйский хребет). Барнаул: Изд-во АГУ, 2005. 132 с.Barashkova N.K., Koroleva T.V., Shmygleva G.M. Debris flow in the Aktru river valley of the Altai Mountains in 24 June 1984. In Materialy Glyatsiologicheskikh Issledovanii [Materials of Glaciological Studies]. Moscow: Inst. Geogr. RAS, 1986, vol. 56, pp. 121–124. (In Russ.).География лавин / ред. С.М. Мягков, Л.А. Канаев. М.: Изд-во МГУ, 1992. 249 с.Chiroiu P. Geomorphological studies of slope processes by the analysis of tree-rings. Cent. Eur. Reg. Pol. Hum. Geogr., 2013, vol. 3, no. 1, pp. 93–105.Горчаковский П.Л., Шиятов С.Г. Фитоиндикация условий среды и природных процессов в высокогорьях. М.: Наука, 1985. 209 с.Dushkin M.A. Avalanches in the Aktru headwater. In Glyatsiologiya Altaya [Glaciology of the Altai Mountains]. Tomsk: Tomsk. Gos. Univ., 1974, vol. 8, pp. 39–59. (In Russ.).Душкин М.А. Лавины в верховьях долины Актру // Гляциология Алтая. Томск: Изд-во ТГУ, 1974. Вып. 8. С. 39–59.Galakhov V.P., Nazarov A.N., Kharlamova N.F. Kolebaniya lednikov i izmeneniya klimata v pozdnem golotsene po materialam issledovanii lednikov i lednikovykh ot-lozhenii basseina Aktru (Tsentral’nyi Altai, Severo-Chuiskii khrebet) [Glacier Fluctuations and Climate Changes in the Late Holocene According to Materials of Studies of Glaciers and Glacier Sedimentation in the Aktru Basin (the Central Altai Mountains, the North-Chuya Range)]. Barnaul: Altai. Gos. Univ., 2005. 132 p.Ивановский Л.Н. Экзогенная литодинамика горных стран. Новосибирск: Наука, 1983. 160 с.Geografiya lavin [Geography of Avalanches]. Myagkov S.M., Kanaev L.A., Eds. Moscow: Mosk. Gos. Univ., 1992. 249 p.Курьянова Т.К., Платонов А.Д., Косиченко Н.Е., Снигерева С.Н., Чеботарев В.В., Макаров А.В. Влияние вида пожара на структуру и качество древесины сосны // Науч. журн. КубГАУ. 2011. № 74 (10). С. 1–14. http://ej.kubagro.ru/2011/10/pdf/69.pdfGorchakovskii P.L., Shiyatov S.G. Fitoindikatsiya uslovii sredy i prirodnykh protsessov v vysokogor’yakh [Phytoindication of Environmental Conditions and Nature Processes in High Altitude Mountains]. Moscow: Nauka Publ., 1985. 209 p.Мыглан В.С., Баринов В.В., Назаров А.Н. Построение тысячелетних древесно-кольцевых хронологий Koksu и Tara для территории Алтая // Журн. Сиб. федерал. ун-та. Биология. 2015. Т. 8. № 3. С. 319– 332.Ivanovskii L.N. Ekzogennaya litodinamika gornykh stran [Exogenous Lithodynamics in Mountains]. Novosibirsk: Nauka Publ., 1983. 160 p.Назаров А.Н., Мыглан В.С., Орлова Л.А., Овчинников И.Ю. Активность ледника Малый Актру (Центральный Алтай) и изменения границы леса в бассейне Актру за исторический период // Лёд и Снег. 2016. Т. 56. № 1. С. 103–118.Kogelnig-Mayer B., Stoffel M., Schneuwly-Bollschweiler M., Hübl J., Rudolf-Miklau F. Possibilities and limitation of dendrogeomorphic time-series reconstruction on sites influenced by debris flows and frequent snow avalanche activity. Arct. Antarct. Alp. Res., 2011, vol. 43, no. 4, pp. 649–658.Николаева С.А., Белова (Диркс) М.Н. Фитоценотическая оценка местообитаний в местах схода селей и лавин в верховьях р. Актру (Горный Алтай) // Вестн. Томск. гос. ун-та. Биология. 2017. № 40. С. 181–201.Kuryanova T.K., Platonov A.D., Kosichenko N.E., Snegireva S.N., Chebotarev V.V., Makarov F.V. Effect of fire on the structure and quality of pine wood. Nauchn. Zh. KubGAU, 2011, vol. 74, no. 10, pp. 1–14. (In Russ.).Николаева С.А., Савчук Д.А. Методы дендроиндикации экзогенных гравитационных процессов: обзор // Изв. РАН. Сер. геогр. 2020. Т. 84. № 3. С. 441–450.Malik I., Wistuba M. Dendrochronological methods for reconstructing mass movements – an example of landslide activity analysis using tree-ring eccentricity. Geochronometria, 2012, vol. 39, no. 3, pp. 180–196.Николаева С.А., Савчук Д.А. Морфологические формы кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour) в высокогорных лесах Северо-Чуйского хребта. Дендрохронологический аспект // Журн. Сиб. федерал. унта. Биология. 2015. Т. 8. № 4. С. 456–477.Methods of Dendrochronology: Applications in the Environmental Sciences. Cook E.R., Kairukstis L.A., Eds. Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 1990. 394 p.Николаева С.А., Савчук Д.А., Бочаров А.Ю. Влияние различных факторов роста деревьев Pinus sibirica в высокогорных лесах Центрального Алтая // Журн. Сиб. федерал. ун-та. Биология. 2015. Т. 8. № 3. С. 299–318.Myglan V.S., Barinov V.V., Nazarov A.N. A millennium-long tree-ring chronologies Koksu and Tara on Altay. Zh. Sibir. Fed. Univ., Biol., 2015, vol. 8, no. 3, pp. 319– 332. (In Russ.).Николаева С.А., Савчук Д.А., Кузнецов А.С. Датирование селевой активности в горно-ледником бассейне Актру (Горный Алтай) // Геориск. 2017а. № 2. С. 56–63.Nazarov A.N., Myglan V.S., Orlova L.A., Ovchinnikov I.Yu. Activity of the Maly Aktru Glacier (the Central Altai Mountains) and change of upper forest line in the Aktru basin during the historical period. Led i Sneg, 2016, vol. 56, no. 1, pp. 103–118. (In Russ.).Николаева С.А., Савчук Д.А., Кузнецов А.С. Особенности датирования селей, лавин и камнепадов в верховьях р. Актру (Северо-Чуйский хребет, Центральный Алтай) по травмам деревьев // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2017б. № 4. С. 35–47.Nikolaeva S.A., Belova (Dirks) M.N. Phytocoenotic valuation of sites on avalanche tracks and debris flow deposits in the Aktru headwater. Vestn. Tomsk. Gos. Univ., Biol., 2017, vol. 40, pp. 181–201. (In Russ.).Николаева С.А., Савчук Д.А., Кузнецов А.С. Особенности камнепадной и лавинной активности в верховьях р. Актру (Горный Алтай) по данным дендроиндикации // Успехи современного естествознания. 2018. № 12. С. 92–97.Nikolaeva S.A., Savchuk D.А. Assessment of dendrogeomorphological dating methods of past geomorphic processes in the Aktru headwater (the Russian Altai Mountains). Izv. Akad. Nauk, Ser. Geogr., 2020, vol. 84, no. 3, pp. 441–450. (In Russ.).Перов В.Ф. Селеведение. М.: Геогр. фак-тет МГУ, 2012. 272 с.Nikolaeva S.A., Savchuk D.А. Morphological forms of Siberian stone pine (Pinus sibirica Du Tour) trees in high altitudinal forests of the North-Chuya Range. Dendrochronological aspect. Zh. Sibir. Fed. Univ., Biol., 2015, vol. 8, no. 4, pp. 456–477. (In Russ.).Ревякин В.С., Кравцова В.И. Снежный покров и лавины Алтая. Томск: Изд-во Томск. гос. ун-та, 1977. 216 с.Nikolaeva S.A., Savchuk D.А., Bocharov A.Yu. Influence of different factors on tree growth of Pinus sibirica in the highlands of the Central Altai Mountains. Zh. Sibir. Fed. Univ., Biol., 2015, vol. 8, no. 3, pp. 299–318. (In Russ.).Титова З.А., Петкевич М.В. Наблюдения над конусами аккумуляции в долине реки Актру // Гляциология Алтая. Томск: Изд-во Томск. гос. ун-та, 1964. Вып. 3. С. 115–141.Nikolaeva S.A., Savchuk D.А., Kuznetsov A.S. Dating of debris flow activity in the Aktru mountain glacier basin (the Altai Mountains). Georisk, 2017a, no. 2, pp. 56–63. (In Russ.).Шиятов С.Г., Ваганов Е.А., Кирдянов А.В., Круглов В.Б., Мазепа В.С., Наурзбаев М.М., Хантемиров Р.М. Методы дендрохронологии. Ч. 1. Основы дендрохронологии. Сбор и получение древесно-кольцевой информации. Красноярск: Изд-во КрасГУ, 2000. 80 с.Nikolaeva S.A., Savchuk D.А., Kuznetsov A.S. Dating of debris flows, avalanches and rockfalls in the Aktru headwater (North-Chuya Range, the Central Altai Mountains) by tree injuries. Geoekol. Inzhenern. Geol. Gidrogeol. Geokriol., 2017b, no. 4, pp. 35–47. (In Russ.).Ballesteros J.F., Stoffel M., Bodoque J.M., Bollschweiler M., Hitz O., Díez-Herrero A. Changes in wood anatomy in tree rings of Pinus pinaster Ait. Following wounding by flash floods // Tree-Ring Res. 2010. V. 66. № 2. P. 93– 103.Nikolaeva S.A., Savchuk D.А., Kuznetsov A.S. Peculiarities of rockfall and avalanche activity in the Aktru head-water (the Altai Mountains). Usp. Sovr. Estestvozn., 2018, no. 12, pp. 92–97. (In Russ.).Chiroiu P. Geomorphological studies of slope processes by the analysis of tree-rings // Cent. Eur. Reg. Pol. Hum. Geogr. 2013. V. 3 (1). P. 93–105.Perov V.F. Selevedenie [Debris Flow Science]. Moscow: Geogr. Fakul’tet. Mosk. Gos. Univ., 2012. 272 p.Kogelnig-Mayer B., Stoffel M., Schneuwly-Bollschweiler M., Hübl J., Rudolf-Miklau F. Possibilities and limitation of dendrogeomorphic time-series reconstruction on sites influenced by debris flows and frequent snow avalanche activity // Arctic, Antarctic and Alpine Res. 2011. V. 43. № 4. P. 649–658.Revyakin V.S., Kravtsova V.I. Snezhnyi pokrov i laviny Altaya [Snow Cover and Avalanches of the Altai Mountains]. Tomsk: Tomsk. Gos. Univ., 1977. 216 p.Malik I., Wistuba M. Dendrochronological methods for reconstructing mass movements – an example of landslide activity analysis using tree-ring eccentricity // Geochronometria. 2012. V. 39 (3). P. 180–196.Titova Z.A., Petkevich M.V. Observations of accumulation cones in the Aktru river valley. In Glyatsiologiya Altaya [Glaciology of Altai]. Tomsk: Tomsk. Gos. Univ., 1964, vol. 3, pp. 115–141. (In Russ.).Methods of dendrochronology: Applications in the environmental sciences / Cook E.R., Kairukstis L.A. (Eds.). Dordrecht-Boston-London: Kluwer Acad. Publ., 1990. 394 p.Shiyatov S.G., Vaganov E.A., Kirdyanov A.V., Kruglov V.B., Mazepa V.S., Naurzbaev M.M., Khantemirov R.M. Metody dendrokhronologii [Methods of Dendrochronology]. Vol. 1: Osnovy dendrokhronologii. Sbor i poluchenie drevesno-kol’tsevoi informatsii [Basics of Dendrochronology. Collection and Determination of Tree Ring Information]. Krasnoyarsk: Krasnoyarsk. Gos. Univ., 2000. 80 p.Stoffel M., Bollschweiler M. Tree-ring analysis in natural hazards research – an overview // Natural Hazards and Earth System Sci. 2008. V. 8. P. 187–202.Stoffel M., Bollschweiler M. Tree-ring analysis in natural hazards research – an overview. Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 2008, vol. 8, no. 2, pp. 187–202.Stoffel M., Corona C. Dendroecological dating of geomorphic disturbance in trees // Tree-Ring Res. 2014. V. 70. № 1. P. 3–20.Stoffel M., Corona C. Dendroecological dating of geomorphic disturbance in trees. Tree-Ring Res., 2014, vol. 70, no. 1, pp. 3–20.Timoshok E.E., Timoshok E.N., Nikolaeva S.A., Savchuk D.A., Filimonova E.O., Skorokhodov S.N., Bocharov A.Yu. Monitoring of high altitudinal terrestrial ecosystems in the Altai Mountains // IOP conf. series: Earth and Environmental Science. 2016. V. 48. P. 1–9.Timoshok E.E., Timoshok E.N., Nikolaeva S.A., Savchuk D.A., Filimonova E.O., Skorokhodov S.N., Bocharov A.Yu. Monitoring of high altitudinal terrestrial ecosystems in the Altai Mountains. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., 2016, vol. 48, 012008. Doi: 10.1088/1755-1315/48/1/012008Trappmann D., Corona C., Stoffel M. Rolling stones and tree rings: A state of research on dendrogeomorphic reconstructions of rockfall // Progress in Phys. Geogr. 2013. V. 37. № 5. P. 701–716.Trappmann D., Corona C., Stoffel M. Rolling stones and tree rings: A state of research on dendrogeomorphic reconstructions of rockfall. Prog. Phys. Geogr., 2013, vol. 37, no. 5, pp. 701–716.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.