№ 1(17) (2018): Український антарктичний журнал
Articles

Стислий огляд результатів георадарних досліджень льодовиків на островах Галіндез, Вінтер та Скуа (архіпелаг Вільгельма, Антарктика) за період квітень 2017 – січень 2019

А. Чернов
Державна установа Національний антарктичний науковий центр МОН України, м. Київ, Україна, ННІ «Інститут геології» Київського національного університету імені Тараса Шевченка, м. Київ, Україна
К. Ламстерс
Факультет географії та природничих наук, Університет Латвії, Рига, Латвія
Я. Карус
Факультет географії та природничих наук, Університет Латвії, Рига, Латвія
М. Кріеванс
Факультет географії та природничих наук, Університет Латвії, Рига, Латвія
Ю. Отруба
Державна установа Національний антарктичний науковий центр МОН України, бульв. Тараса Шевченка, 16, м. Київ, 01601
Опубліковано June 3, 2019
Ключові слова
  • георадар,
  • покривні льодовики,
  • острівні льодовики,
  • архіпелаг Вільгельма,
  • Антарктика,
  • моніторинг,
  • Zond 12-e,
  • VIY3-300,
  • структура льоду
  • ...Більше
    Менше

Анотація

В роботі представлені результати георадарних досліджень льодовиків на островах Галіндез(–64.24716W;–65.24992S), Вінтер (–64.25954W; –65.24944S) та Скуа (–64.26530W; –65.25309S) (архіпелаг Вільгельма, Антарктика).

Головною метою досліджень було виявлення шаруватої будови льодовиків, моніторинг внутрішніх неоднорідностей (тріщини, внутрішні канали та пустоти) та вимірювання товщини льоду.

Методи: дослідження льодовиків проводилось за допомогою георадарів VIY3-300 (300 МГц) та Zond 12-e (75 МГц). Георадар VIY3-300 представляє собою екрановану антену, яка призначена для роботи в контакті з поверхнею. Дипольна антена Zond 12-e призначена для роботи без контакту з поверхнею. Моніторингові дослідження внутрішньої будови здійснювались за допомогою георадара VIY3-300, а Zond 12-e переважно використовувався для виявлення границі між льодом та гірською породою. Моніторинг проводиться на одному льодовику на о. Галіндез, двох льодовиках на о. Вінтер та на двох льодовиках на о. Скуа. Моніторинг за допомогою георадара VIY3-300 проводиться кожного місяця на о. Галіндез з квітня 2017. Чотири рази проводилась зйомка на о. Вінтер: травень 2017, січень, травень та жовтень 2018. Чотири рази записано профіля на о. Скуа: травень та вересень 2017, січень-лютий та жовтень 2018. Моніторингові профіля записуються за однаковою траекторією (згідно координат GPS приймача) кожного разу. Для більш докладних досліджень протягом лютого-березня 2018 ділянки островів з льодовим покривом було пройдено сіткою профілів з відстанню 25 метрів між ними.

Результати: в льодовиках виявлено від 3 до 8 лінійних відбиттів, спостерігаються сезонні аномалії в структурі, неоднорідності спостерігаються ближче до краю льодовиків та максимально виявлена потужність льоду складає 35 метрів на о.Галіндез. Сезонні аномалії краще спостерігались у листопаді-січні 2017—2018 аніж протягом листопада-січня 2018—2019. Відбиття від границі лід-гірська порода краще видно на результатах з Zond 12-e, але шаруватість та внутрішня структура краще відображаються на даних з VIY3-300. Рекомендовано робити подальший моніторинг льодовиків на островах Галіндез, Вінтер та Скуа, щоб відслідкувати та передбачити їх подальші зміни. Продовження цих наукових спостережень є важливим, тому що зміни малих покривних льодовиків Західної Антарктики є індикаторами глобального потепління.

Посилання

  1. Bakhmutov, V. G., Vashchenko, V. N., Grishchenko, V. F., Korchagin, I. N., Levashov, S. V., Pishchanyi I. N. 2006. Methods and results of glaciers’ Malyi Wiggins (the Antarctic penninsula) and Domashnii (Galindez island) thikness measurements. Ukrainian Antarctic Journal, 4—5, 47—51. http://www.uaj.uac.gov.ua/sites/default/files/documents/UAJ_N_4-5_47-51.doc.
  2. Balch, E. S. 1911. Charcot’s Antarctic Explorations. Bulletin of the American Geographical Society, 43 (2), 81–90.
  3. Bernarda, É., Friedt, J. M., Saintenoy, A., Tolle F., Griselin, M., Marlin, C. 2014. Where does a glacier end? GPR measurements to identify the limits between valley slopes and actual glacier body. Application to the Austre Lovénbreen. Spitsbergen International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 27, 100–108. http://dx.doi.org/10.1016/j.jag.2013.07.006.
  4. Charcot, J. B. 1905. The French Antarctic Expedition.The Geographical Journal, 26 (5), 497–516.
  5. Charcot, J. B. 1930. Charcot Land, 1910 and 1930. Geographical Review, 20(3), 389–396.
  6. Chernov, A. P. 2017. Informativeness of ground penetrating radar method for investigations of the glaciers on Galindez, Winter and Skua islands (the Argentine islands, results for the period April to November 2017). Ukrainian Antarctic Journal, 16, 29—36. http://www.uaj.uac.gov.ua/sites/default/files/documents/uaj16-3.pdf.
  7. Chernov, A., Karušs, J., Lamsters, K., Krievāns, M., Otruba. Yu. 2018. First results of glacier monitoring on Woozle hill (Galindez Island, the Argentine islands, Antarctica) for the period April 2017 — August 2018. Proceedings of XIІ International Scientific Conference «Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment», 13–16 November 2018, Kyiv, Ukraine. DOI:10.3997/2214-4609.201803152.
  8. Colucci, R. R., Forte, E., Fontana, D. 2014. Сharacterization of two permanent ice cave deposits in the Southeastern Alps (Italy) by means of ground penetrating radar (GPR), Conference Paper, Idaho Falls, Idaho, USA, 2014, NCKRI SYMPOSIUM 4 International Workshop on Ice Caves VI. http://scholarcommons.usf.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1006&context=iwic.
  9. Fleming, W. L. S., Stephenson, A., Roberts, B. B. & Bertram, G. C. L. 1938. Notes on the scientific work of the British Graham Land Expedition, 1934-37. The Geographical Journal, 91(6), 508–528.
  10. Forte, E., Dossi, M., Colucci, R.R., Pipan, M. 2013. A new fast methodology to estimate the density of frozen materials by means of common offset GPR data. Journal of Applied Geophysics, 99, 135–145. http://dx.doi.org/10.1016/j.jappgeo.2013.08.013.
  11. Glotov, V.M., Kovalenok, S.B., Milinevskii, G.P., Nakalov, E.F., Fulitka, J.V. 2003. Monitoring of small glaciers as indicators of climate changes in the area of the Antarctic Penninsula. Ukrainian Antarctic Journal, 1, 93—98. http://www.uaj.uac.gov.ua/sites/default/files/documents/Monitoring smal island ice caps-93-98.pdf.
  12. Godio, A., Rege, R.B. 2015. The mechanical properties of snow and ice of an alpine glacier inferred by integrating seismic and GPR methods. Journal of Applied Geophysics, 115, 92–99. http://dx.doi.org/10.1016/j.jappgeo.2015.02.017.
  13. Karuss, J., Lamsters, K., Berzins, D. 2015. The geomorphology and ground-penetrating radar survey results of the Múlajökull and Þjórsárjökull surge-type glaciers, central Iceland. Poster presentation on European Geosciences Union General Assembly, Vienna, Austria, 12—17 April 2015. http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2015/EGU2015-7258.pdf.
  14. Lamsters, K., Karuss, J., Recs, F., Berzins, D. 2016. Detailed subglacial topography and drumlins at the marginal zone of Múlajökull outlet glacier, central Iceland: Evidence from low frequency GPR data. Polar Science, 10, 470—475. http://dx.doi.org/10.1016/j.polar.2016.05.003.
  15. Levashov, S.P, Yakymchuk, N.A., Usenko, V.P., Korchagin, I.N., Solovyov, V.D., Pishchany, Y.M. 2004. Determination of the Galindez island ice cap thickness by the vertical electric-resonance sounding method. Ukrainian Antarctic Journal, 2, 38—43. http://www.uaj.uac.gov.ua/sites/default/files/documents/Determination Galindez Island Ice Cap-38-43.pdf.
  16. Pourrier, J., Jourde, Kinnard, Gascoin, S., Monnier, S. 2014. Glacier meltwater flow paths and storage in a geomorphologically complex glacial foreland: The case of the Tapado glacier, dry Andes of Chile (30°S). Journal of Hydrology, 519, 1068–1083. http://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.2014.08.023.
  17. Previati, M., Godio, A., Ferraris, S. 2011. Validation of spatial variability of snowpack thickness and density obtained with GPR and TDR methods. Journal of Applied Geophysics, 75, 284–293. DOI:10.1016/j.jappgeo. 2011.07.007.
  18. Sadler, I. 1968. Observations on the Ice Caps of Galindez and Skua Islands, Argentine Islands, 1960—1966. British Antarctic Survey Bulletin, 17, 21–49.
  19. Thomas, R. H. 1963. Studies on the ice cap of Galindez Island, Argentine Islands. British Antarctic Survey Bulletin, 2, 27–43.
  20. Tretyak, K., Glotov, V., Holubinka, Y., Marusazh, K. 2016. Complex geodetic research in Ukrainian Antarctic station «Academician Vernadsky» (years 2002—2005, 2013—2014). Reports on Geodesy and Geoinformatics, vol.100/2016, p. 149—163. https://doi.org/10.1515/rgg-2016-0012.