Введение к работе
Актуальность исследований. Полярные области оказывают большое влияние на формирование климата нашей планеты. Для реконструкции палео-климата проводится изучение климатических сигналов, зафиксированных в таких естественных архивах, как лед покровных ледников, морские и континентальные отложения.
Арктические ландшафты и экосистемы чутко реагируют даже на незначительные климатические колебания, которые отражаются в изменениях видового состава и структуры растительных сообществ, смещениях границ их ареалов. Наиболее информативны для палеогеографических реконструкций озерные отложения, поскольку они представляют собой непрерывные летописи.
В Северном полушарии последовательную информацию об истории климата и окружающей среды с плиоцена дают немногочисленные морские керны [Kotilainen, Shackleton, 1995; Keigwin, 1998; Aksu et al, 1988; Speil-haugen et al., 1997]. Важные палеоклиматические данные для позднего неоплейстоцена Арктики получены в результате исследований в арктических регионах Сибири [Северный..., 1970; и др.], море Лаптевых и на архипелаге Северная Земля [Melles et al., 1994; и др.], при бурении ледникового щита в Гренландии (GRIP, GISP2) [Grootes et al, 1993; и др.].
Данные по континентальным районам Арктики и особенно по Северо-Востоку Азии до настоящего времени были получены по разрозненным разрезам, плохо датированным. Результаты международного комплексного изучения осадков оз. Эльгыгытгын («Палеоклиматическая запись озера Эльгыгытгын: предварительные исследования» (проект NSF ATM 96-15768); и др.) могут восполнить этот пробел. Озеро (6730' с.ш., 17205' в. д.) расположено на севере Анадырского плоскогорья и возникло около 3,4 млн. л. н. [Layer, 2000] в результате падения метеорита [Гуров, Гурова, 1980а, 19806; Гуров и др., 1983]. Мощность осадков, формировавшихся практически непрерывно в течение всего четвертичного периода, составляет около 370 м [Niessen et al., 2000; Niessen et al., 2002; Nissen, 2007]. Таким образом, оз. Эльгыгытгын является одним из древнейших арктических озер Земли и представляет собой уникальный объект для палеоклиматических исследований на основе палинологических данных.
Цель и задачи исследования. Основная цель работы заключается в реконструкции растительности и климата Анадырского плоскогорья за последние 350 тыс. лет на основе палинологического изучения осадков оз. Эльгыгытгын. В связи с этим были поставлены следующие задачи:
выявить особенности формирования рецентных спорово-пыльцевых спектров донных отложений оз. Эльгыгытгын на границе вода - осадок;
изучить спорово-пыльцевые спектры отложений оз. Эльгыгытгын (керны скважин PG 1351, LZ 1024) и выделить пыльцевые зоны, отражающие изменения растительности и климатических условий;
на основе комплексного подхода (привлечение палинологических, радиоуглеродных, термолюминесцентных, палеомагнитных, геохимических данных) установить последовательную смену растительности Анадырского плоскогорья за последние 350 тыс. лет;
реконструировать климат и провести корреляцию со смежными регионами и морскими изотопными стадиями.
Фактический материал и личный вклад автора. Работа выполнена в лаборатории геологии и палеогеографии кайнозоя СВКНИИ ДВО РАН в рамках программы НИР лаборатории «Эволюция природной среды и климата Дальнего Востока в позднем кайнозое», проекта АТМ-0117406 «Centennial-to-Millenial-Scale Climatic Fluctuation in Northeast Siberia during the Last Glacial Cycle» и по Государственному контракту №43.700.12.0034 от 14 апреля 2003 г. Минпромнауки на исследования оз. Эльгыгытгын, при поддержке грантов: проект РФФИ 03-05-64294, проект РФФИ 06-05-64129. В основу работы положены результаты исследований кернов скважин, полученных в результате трех международных экспедиций в 1998, 2000, 2003 гг. и предоставленные автору для проведения палинологического анализа. Были изучены осадки по скважинам PG 1351 и LZ 1024 глубиной 12,8 и 16,7 м соответственно. Для анализа рецентных спектров исследованы отложения 56 скважин (LZ 1024-1079) глубиной 0-2 см. Всего было просмотрено 373 образца. Из них 20 проб было просмотрено палинологом Б. В. Белой и передано автору.
Защищаемые положения:
1) рецентные спорово-пыльцевые спектры осадков оз. Эльгыгытгын от
ражают состав современной растительности кустарниковых тундр Анадырско
го плоскогорья;
в пределах Анадырского плоскогорья на протяжении последних 350 тыс. лет установлены повторяющиеся изменения растительного покрова от лиственничных лесов до арктических тундр, что свидетельствует о пяти теплых и четырех холодных климатических интервалах;
для спорово-пыльцевых спектров, характеризующих теплые эпохи, выявлена закономерная последовательность пыльцевых зон: зона Betula, зона Alnus, зона Pinus s/g Haploxylon.
Научная новизна. Впервые на основе палинологических и геохронологических данных установлены непрерывные изменения природной среды Анадырского плоскогорья за последние 350 тыс. лет. Развитие растительности в теплые эпохи выражается в последовательной смене фаз: кустарниковая березовая тундра сменяется крупнокустарниковой ольховниковой тундрой. Затем широкое распространение получают представители секции Pinus s/g Haploxy-
Ion. Получены первые доказательства наличия потепления климата на Северо-Востоке Азии в конце поздненеоплейстоценового похолодания.
Практическая значимость. Полученные новые сведения будут использованы для составления стратиграфической схемы Чукотки. Установленные закономерные колебания палеоклимата могут быть учтены при создании моделей будущих климатических изменений. Данные о рецентных спорово-пыльцевых спектрах осадков оз. Эльгыгытгын могут быть использованы для интерпретации палинологических данных по соседним регионам Арктики и Субарктики. Результаты изучения озерных отложений могут служить надежной основой для корреляции осадочных отложений разных фаций.
Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 26 работ, из них 10 в журналах из списка ВАК. Результаты исследований докладывались на Международном палинологическом семинаре «Пыльца как индикатор состояния окружающей среды и палеоэкологические реконструкции» (г. Санкт-Петербург, 2001), на Международной рабочей конференции «Оз. Эльгыгытгын» (г. Лейпциг, Германия, 2004), на Дальневосточной региональной конференции, посвященной памяти А.П. Васьковского (95-летие) «Геология, география и биологическое разнообразие Северо-Востока России» (г. Магадан, 2006), на Всероссийской научной конференции «Чтения памяти академика К. В. Симакова» (г. Магадан, 2007).
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 155 наименований. Общий объем составляет 197 страницы и включает 17 рисунков, 8 таблиц, 5 приложений.
