Интерпретация данных спорово-пыльцевого анализа в палеоклиматическом аспекте для районов северных широт основывается на постулате, что увеличение степени залесенности территории является показателем общего улучшения климатических условий (потепления). Например, восстанавливаемая по спорово-пыльцевым спектрам смена тундровых ландшафтов лесотундровыми рассматривается как показатель улучшения климата, его потепления. Понятия - улучшение или ухудшение климатических условий - неопределенны и обычно отождествляются с потеплением или похолоданием климата, т.е. увеличением или снижением среднегодовых температур воздуха. Вместе с тем характер растительности на Севере определяется не столько величиной среднегодовой температуры воздуха, сколько распределением температур по сезонам и, в частности, температурой и продолжительностью теплого сезона. Давно установлено, например, что южная граница тундровой зоны примерно соответствует июльской изотерме +10°С. Растительный покров определяется не только температурой воздуха, но также комплексом других факторов: количеством атмосферных осадков, их распределением по сезонам, высотой снежного покрова, испаряемостью и т.д.

Среднегодовая температура в тундровой зоне европейской части СССР составляет от -0,2°С (п-ов Канин) до -5,2° (о. Вайгач); -5,9° (Амдерма), а в таежной зоне севера Западной Сибири понижается до -7,5° (Игарка), Якутии до -10,3° (Якутск), -13,9° (Батагай), -15,7° (Верхоянск). Судя по растительности, климат европейских тундр должен быть более суров, чем в северных районах таежной зоны Сибири. Данные по среднегодовым температурам воздуха свидетельствуют об обратном. В тундровой зоне на европейском Севере невелики также амплитуды колебания температур (от 18 до 30°), в таежной зоне на севере Якутии они возрастают до 40-60°.

Изложенное показывает, что если восстанавливать палеоклимат только по характеру растительности без учета других географических условий, можно допустить серьезные ошибки, поскольку в районах с более суровым, холодным, но континентальным климатом распространена лесная таежная растительность, а в районах с менее суровым (относительно теплым), но менее континентальным климатом - тундровая растительность.

Важные и показательные в методическом отношении выводы получены в результате совместного применения мерзлотно-фациального и спорово-пыльцевого анализов при изучении аллювиальных отложений второй надпойменной террасы р. Пойлова-Яха в восточной части Тазовского полуострова. Современная растительность района имеет следующий характер. Водораздельные пространства вне пределов речных долин представляют собой типичную мохово-кустарничковую кочкарниковую тундру с большим количеством сильно заболоченных и заросших мхами и осокой понижений, частично занятых остаточными и термокарстовыми озерами. В пределах наиболее крупных речных долин, каковой является и долина р. Пойлова-Яха, растительность меняется на различных террасовых уровнях. Вторая и первая надпойменные террасы (соответственно 10-12 и 5- 6 м над руслом реки) имеют плоскую сильно заболоченную поверхность, покрытую мохово-кустарничковой тундровой растительностью с участками мохово-осоковых болот и многочисленными озерами. Высокая пойма (2,5- 3,0 м над руслом) отличается гривистым рельефом. Гривы относительно хорошо дренированы, на них растут редкие низкоствольные лиственницы и березы. Межгривные пространства заболочены и поросли мхами и осокой. Высокий уровень низкой поймы (2,0- 2,5 м над руслом) покрыт густыми зарослями довольно высокого (до 2,0- 2,5 м ) кустарника ивы и ольховника. Наконец, для песчаных прирусловых отмелей характерна разреженная травянистая луговая растительность.

Спорово-пыльцевые спектры наилка с песчаной косы русла заметно отличаются от современной растительности. Преобладает пыльца кустарниковых и древесных пород (71%). Пыльца кустарниковых форм березы и ольхи составляет 42% от суммы пыльцы деревьев и кустарников, древовидной березы - 9%. Присутствует значительное количество пыльцы хвойных: Picea (19%), Pinus (30%), что составляет 35% от общего количества пыльцы и спор. В современном растительном покрове района ели и сосны отсутствуют, северные границы их ареалов расположены в 200 км к югу. Присутствие их пыльцы в русловом наилке следует связывать частично с эоловым переносом, частично с размывом рекой более древних пород. Содержание пыльцы кустарничков и трав незначительно - 11% от общего количества пыльцы и спор, и из них более 60% приходится на пыльцу осок и верескоцветных, а 15% - разнотравья. Споры составляют 18% общего количества пыльцы и спор, преобладают споры Polypodiaceae (50%) и тундровых плаунков: Lycopodium alpinum L., L. pungens La Pyl (20%). Для спорово-пыльцевых спектров современного руслового наилка характерно присутствие единичных явно переотложенных зерен Corylus, Pterocarya, Carpinus, Fagus.

Теперь обратимся к результатам спорово-пыльцевого анализа отложений второй надпойменной террасы р. Пойлова-Яха. Терраса имеет следующее строение. Нижняя и средняя части разреза террасы до высоты примерно 9 м над руслом сложены мелкозернистыми горизонтально- и волнисто-слоистыми песками. До высоты 2- 3 м над урезом пески обогащены хорошо разложившимся явно аллохтонным торфом с мелкими обломками веточек кустарников, стебельками трав, вкраплениями вивианита. В песках, обогащенных торфом, встречен богатый и весьма разнообразный комплекс диатомовых водорослей, насчитывающий 66 видов и разновидностей, характерный для пойменных фаций аллювия. Выделяются озерно-болотная и эдафическая (почвенная) группы диатомей, совместное нахождение которых свидетельствует о чередовании процессов осадконакопления и почвообразования, свойственных пойме. Выше по разрезу (примерно до высоты 6- 7 м над руслом) пески более промыты и сортированы, содержат лишь редкие тонкие прослойки мелкодробленого растительного детрита. В них обнаружена бедная как в видовом, так и количественном отношении диатомовая флора, в составе которой преобладают донные литоральные формы, характерные для руслового аллювия. Заметное количество составляют переотложенные палеогеновые формы, что легко объяснимо размывом палеогеновых пород, широко распространенных на Тазовском полуострове.

Верхняя часть слоя песков вновь обогащена растительным материалом, они иловаты, содержат прослои растительного детрита и аллохтонного торфа. Эти пески, как и в нижней части разреза террасы, содержат богатый (36 видов и разновидностей) комплекс диатомовой флоры пойменного типа, состоящей из сочетания озерно-болотных и эдафических форм.

Таким образом, в разрезе террасы прослеживается циклическое строение аллювиальных отложений, формировавшихся в условиях медленного тектонического опускания, компенсированного осадконакоплением. Изменения в соотношении процессов опускания территории и осадконакопления приводили к смене руслового режима пойменным, затем вновь русловым и вновь пойменным.

Аллювиальные пески перекрыты слоем погребенного темно-бурого листового торфа с веточками кустарников, стебельками трав, осок, хвощей, в основании слоя залегают остатки стволов белокорой березы и лиственницы с корневой системой. Торф явно автохтонный. Торфяник был сформирован на месте старичного понижения на пойме во время перехода ее на режим надпойменной террасы.

Приповерхностную часть разреза слагают сильно льдонасыщенные (до 90%) иловатые пески и супеси, приуроченные к крупным термокарстовым аласным понижениям на поверхности террасы. Аласные отложения до глубины 1,5 м разбиты системой полигональных эпигенетических ледяных жил с характерной вертикальной полосчатостью, подчеркнутой торфяно-минеральными частицами.

Построенная на основании данных спорово-пыльцевого анализа диаграмма (рисунок) в целом подразделяется на две части: нижняя характеризует собственно аллювиальные отложения и перекрывающий их погребенный торф и верхняя - аласные льдонасыщенные иловатые пески и супеси.

Аллювиальные пески и погребенный торф отличаются разнообразными спорово-пыльцевыми спектрами, в состав которых входят пыльца древесных пород, кустарников, кустарничков и трав, споры зеленых и сфагновых мхов. Приповерхностные льдонасыщенные аласные отложения с ледяными жилами имеют спорово-пыльцевые спектры, отражающие близкую современной растительность ерниковой тундры.

В пределах той части диаграммы, которая соответствует аллювиальным пескам и погребенному торфу, снизу вверх прослеживаются последовательные и закономерные изменения, обусловленные как сменой фациальных условий осадконакопления, так и общими палеогеографическими причинами.

Пески в основании видимого разреза террасы (пойменная фация) с многочисленными прослоями аллохтонного торфа характеризуются спорово-пыльцевыми спектрами с господством пыльцы кустарничков и трав (47-72%), главным образом разнотравья (45-65%) с некоторой примесью осок (5-16%), злаков (13-28%), полыней (3-24%). Группа спор (14-40%) представлена в основном зелеными мхами (64-87%). Пыльца древесных и кустарниковых пород составляет лишь 13-14%, в этой группе в близких количествах содержится пыльца древовидной (26%) и кустарниковой (14%) берез, ели (22%), сосны (30%). Встречены единичные зерна Abies, Larix, Salix. Отложение происходило в условиях хорошо дренированной прирусловой части высокой поймы, покрытой мохово-травянистой луговой растительностью.

Спорово-пыльцевые спектры вышележащих относительно хорошо промытых песков русловой фации аллювия отличаются повышенным содержанием пыльцы деревьев и кустарников (18-47%), среди которой наиболее заметную роль играет пыльца древесных и кустарниковых форм березы, составляющая 47-50% этой группы. Содержание пыльцы хвойных (главным образом сосны и ели) достигает 23% (от общего количества пыльцевых зерен и спор). Это связано (как и в современном аллювии) с переотложением пыльцы за счет размыва более древних пород и частично с эоловым переносом. Переотложены также единичные пыльцевые зерна широколиственных пород - Corylus, Carpinus, Tilia. Содержание пыльцы кустарничково-травянистой группы резко сокращается (до 25-26%) (см. рисунок). Группа спор составляет 25-57 %. Эти спорово-пыльцевые спектры песков русловой фации отражают не только местные растительные ассоциации зоны накопления осадков, а ассоциации более широких пространств: долины и прилегающих территорий, а кроме того, включают переотложенную пыльцу.

Погребенный торф и подстилающие его оторфованные иловатые пески пойменной фации отличаются господством пыльцы древесно-кустарниковой группы (57-70%), большую часть которой составляет пыльца древовидных форм березы (70-74%). Присутствует пыльца лиственницы, содержание которой в торфе достигает 9%. В небольших количествах отмечается пыльца кустарниковых берез, ольховника, сосны, ели. Пыльца кустарничков и трав (в основном разнотравье) составляет 5-18%, споры (25-26%).

Характер спорово-пыльцевых спектров позволяет сделать вывод, что во время накопления верхней части аллювиальных отложений и перекрывающего их торфа в долине реки была распространена лесотундровая, а возможно, и северо-таежная растительность. Погребенные стволы деревьев с корневой системой в основании слоя торфа прямо свидетельствуют о лесных ландшафтах в период накопления этих отложений.

Несмотря на различия, обусловленные фациальными условиями накопления осадков, прослеживается определенная тенденция к увеличению содержания пыльцы древесных пород вверх по разрезу. Согласно общепринятой методике интерпретации результатов спорово-пыльцевого анализа это свидетельствует о потеплении, кульминация которого приходится на период торфонакопления.

Приповерхностные аласные льдонасыщенные супеси и иловатые пески характеризуются спорово-пыльцевыми спектрами, в которых преобладает пыльца древесно-кустарниковой группы (57-76%). В ней доминирует пыльца березы, однако наряду с пыльцой древовидной (19-56%) велико количество пыльцы кустарниковой березы (до 63%). Заметную роль играет пыльца Alnus и Alnaster. Встречаются единичные зерна Picea, Pinus, что обусловлено ветровым заносом. Пыльца травянистых растений также представлена единичными зернами верескоцветных, злаков, осок, полыней. Споры составляют 18-42%. Спорово-пыльцевые спектры верхней (аласной) части разреза террасы соответствуют растительности заболоченной мохово-кустарничковой тундры.

Данные спорово-пыльцевого анализа свидетельствуют, что накопление отложений нижней и средней части разреза террасы (вплоть до кровли погребенного торфа) происходило в условиях ландшафтов, в которых заметную роль играла древесная растительность, сменившаяся в период накопления аласных осадков типично тундровой. Рассматривая диаграмму в целом, можно было бы говорить сначала о последовательном улучшении (потеплении) климата, завершившемся торфонакоплением в период голоценового климатического оптимума (абсолютный возраст древесины в основании слоя торфа 9000±80 лет, МГУ-521), а затем о резком похолодании - снижении среднегодовых температур воздуха, что и привело к исчезновению древесной растительности, формированию тундровых ландшафтов. Однако такой интерпретации данных спорово-пыльцевого анализа противоречат наблюдаемые в отложениях террасы криогенные и посткриогенные образования.

Аллювиальные пески средней и нижней части разреза террасы пронизаны на всю их мощность (10- 12 м ) крупными псевдоморфозами по повторно-жильным льдам. Ширина псевдоморфоз в верхней части достигает 4- 5 м . В строении их помимо вмещающих песков участвуют вертикально ориентированные клиновидные просадки погребенного торфа со стволами деревьев. Это говорит о том, что протаивание ледяных жил и образование псевдоморфоз произошло после завершения торфонакопления. В ходе его ледяные жилы существовали и продолжали расти. Псевдоморфозы располагаются друг от друга на расстоянии примерно 10 м . Следовательно, сеть полигонально-жильных льдов была густой, что свидетельствует о высоких температурных градиентах в верхней части мерзлых грунтов, т.е. о весьма суровых климатических условиях.

Судя по вертикальной протяженности псевдоморфоз и ряду других признаков, ледяные жилы в аллювиальных отложениях росли синхронно их накоплению, т.е. сингенетически. При этом рост жил осуществлялся не только в условиях высокой, но и низкой поймы, вероятно даже прирусловых отмелей, что также возможно только в очень суровых климатических условиях, типа существующих в настоящее время на севере Якутии. В рассматриваемом районе Тазовского полуострова сейчас не происходит формирование столь частой решетки и столь мощных сингенетических ледяных жил при накоплении аллювиальных и иных типов осадков. Вытаивание ледяных жил и формирование псевдоморфоз по ним произошло на фоне смены лесотундровой или северотаежной растительности тундровой.

На первый взгляд, данные спорово-пыльцевого анализа и палеокриогенного строения отложений противоречат друг другу. Однако они вполне согласуются между собой, если учитывать, что на Севере возрастание степени облесенности территории связано не только и не столько с общим повышением среднегодовых температур воздуха и потеплением климата, сколько с увеличением степени его континентальности. Последнее влечет за собой увеличение глубины летнего оттаивания мерзлых пород, уменьшение частоты повторяемости и силы ветров, особенно зимних и т.д. Следовательно, продвижение границы леса на севере Западной Сибири в позднем плейстоцене - раннем голоцене обусловлено не потеплением климата, а возрастанием степени его континентальности. Общая суровость климата была большей, чем в настоящее время, что определяло возможность интенсивного морозобойного растрескивания грунтов и синхронного аллювиальному осадконакоплению роста густой сети полигонально-жильных льдов.

Смена лесотундровой растительности тундровой сопровождалась не понижением, а повышением среднегодовых температур воздуха, но в то же время уменьшением степени его континентальности, увеличением количества осадков, влажности, силы ветров. Повышение среднегодовых температур воздуха привело к повышению температуры вечномерзлых пород, способствуя интенсивному развитию в них процессов термокарста, с которым связано возникновение обширных аласных котловин на поверхности второй надпойменной террасы, протаивание былых ледяных жил и образование псевдоморфоз по ним.

В связи с изложенным широко применяемое в палеогеографии понятие «более благоприятные климатические условия, чем современные» - для северных районов требует уточнения. Оно заключает в себе признание факта большей залесенности в прошлом территорий, где в настоящее время развита тундровая или лесотундровая растительность, и это отнюдь не тождественно понятию «потепление климата».

 I.D. Danilov, Е.I. Polyakova

TO THE PROCEDURE TO REESTABLISH PALEOCLIMATIC CONDITIONS BY PALEONOLOGICAL DATA

 A joint employment of spore-pollen and permafrost-facial analyses, when the Tazov Peninsula deposits (East Siberia) being studied have exposed that the former more extensive area taken by forests, being recently occupied by tundra vegetation is not resulted from the former climate warming but associated with an increase of its continentality.

Ссылка на статью: 

 Данилов И.Д., Полякова Е.И. К методике восстановления палеоклиматических условий по палинологическим данным // Вестник Московского Университета. Сер. географ., 1978, № 2, с. 101-107.