Исследование современной диатомовой флоры в водах и осадках морских, лагунных и континентальных водоемов арктического побережья Чукотки позволило установить комплексы диатомей, характерные для каждого типа водоемов, что может быть использовано при фациальном анализе кайнозойских отложений Севера, в частности при диагностике морских и континентальных фаций.

Современная диатомовая флора морских и континентальных отложений Арктики до сих пор изучена слабо. Использование результатов диатомового анализа в палеогеографических целях и при стратиграфическом расчленении кайнозойских отложений требует знания комплексов диатомей из различных фациальных типов современных осадков. Аллювий небольших рек, лагунные и прибрежно-морские фации, широко распространенные на приморских равнинах северо-востока СССР, охарактеризованы наиболее слабо и неполно. В данной работе приводятся результаты диатомового анализа более 100 проб вод и поверхностного слоя донных осадков рек и озер Валькарайской низменности Чукотки, а также лагун и верхней части сублиторали Чукотского моря.

Изученные небольшие реки Рывеем и Выпелгин (первая полугорного, вторая равнинного типа) имеют главным образом снеговое питание, низкую минерализацию вод (40-50 мг/л) сульфатно-гидрокарбонатного или хлоридно-гидрокарбонатного натриевого состава.

Диатомовые комплексы поверхностного слоя осадков, слагающих русла, отличаются относительно большим видовым разнообразием (25-92 формы), высокими количественными оценками встречаемости некоторых видов (от «нередко» до «часто» и «в массе» (рисунок)), близостью видового состава. Основу комплексов составляет, как правило, небольшое число видов, в основном донных литоральных форм, обитателей грунтов и обрастаний, имеющих высокие показатели обилия. Из них наиболее часто встречаются: Achnanthes minutissima, A. nodosa, Navicula pupula var. elliptica, Cymbella ventricosa, а также такой характерный для торфяных болот вид, как Tabellaria flocculosa, широко распространенный во всех типах изученных, континентальных водоемов арктического побережья Чукотки: ручьях, реках, озерах. Роль планктонных диатомовых водорослей в комплексах донных осадков, слагающих русла рек, незначительна: содержание их не превышает 5%, что обусловлено слабым развитием истинно-планктонных видов в реках. Представлены они в основном Tabellaria fenestrata и Fragilaria capucina. Характерную группу среди бентосных диатомей составляют реофильные водоросли с высокой экологической требовательностью, предпочитающие проточные хорошо аэрированные воды и способные удерживаться на дне при больших скоростях течения: Ceratoneis arcus, С. arcus var. linearis, Meridion circulare, M. circulare var. constricta, Diatoma vulgare var. ehrenbergii, Navicula cryptocephala. Высокое содержание реофилов является одним из критериев выделения аллювия из других генетических типов континентальных отложений [Алешинская, 1968]. Однако, как показали наши исследования, в комплексах русловых донных осадков небольших арктических рек содержание их колеблется в значительных пределах: от 1 до 22% в полугорной, и не превышает 3% в равнинной реке, оставаясь в основном невысоким, что обусловлено особенностями их гидрологического режима. Постоянно в аллювиальных осадках встречаются разнообразные болотные диатомовые водоросли, главным образом из родов Eunotia и Pinnularia, попадающие в реки с поверхностным стоком, поскольку территория сильно заболочена. Однако количественное содержание их невелико: в реке полугорного типа оно не превышает 3-4% и лишь в равнинной достигает 5-17%.

Таким образом, комплексы диатомей осадков из русел рек арктической Чукотки характеризуются относительно большим разнообразием видов (25-92 таксона), доминированием донных форм грунтов и обрастаний при незначительном содержании планктонных диатомовых водорослей (до 5%), представленных лишь двумя видами (Tabellaria fenestrata и Fragilaria capucina), невысоким в целом содержанием реофилов (0-22%), постоянным присутствием болотных диатомей из родов Eunotia и Pinnularia (3-17%).

В приустьевых частях изученных рек диатомовая флора формируется в значительной степени под влиянием гидродинамики береговой зоны моря, несмотря на то что впадают они в полуотчлененные лагуны. Помимо описанной выше характерной в целом для рек пресноводной флоры в осадках дельт в небольших количествах (5%) содержатся солоновато-водные диатомей: Diploneis interrupta, Navicula gregaria, N. peregrina и др., а в водах - единичные створки сублиторальных солоноватоводно-морских диатомовых водорослей: Licmophora communis, Navicula forcipata, Nitzschia cylindrus.

Своеобразна флора диатомей в озерах Валькарайской низменности, большая часть которых образовалась в результате отчленения участков древних или современных лагун. Потеря связи с лагунами привела к быстрому опреснению их вод. В сравнительно давно отчлененных озерах минерализация составляет от 44 до 132 мг/л, и лишь в наиболее молодых она достигает 2016 мг/л. Размеры озер колеблются от 0,4 до 2 км в поперечнике, глубины не превышают 1,0-1,5 м.

Быстро реагируя на изменения условий среды, диатомовая флора распресненных озер приобрела характерные черты флоры дистрофных водоемов. Она бедна по составу, разнообразие форм в осадках отдельных озер колеблется от 19 до 67 таксонов. Преимущественное развитие получают пресноводные, большей частью стеногалинные виды, очень чувствительные к колебаниям солености воды и обитающие в определенных, очень узких ее границах. Полностью исчезают характерные для лагун галофильные элементы диатомовой флоры, доминируют в комплексах донных осадков галофобы (3-77 %) и индифференты (35-97 %). Основу комплексов составляют, как правило, болотные диатомей (до 77 %), главным образом из родов Eunotia (21 форма) и Pinnularia (34 формы). Некоторые из них отмечены в массовых количествах. Наиболее часто встречаются: Eunotia fallax, E. pectinalis var. minor, E. parallela, Pinnularia borealis, P. subcapitata. Помимо типичных болотных видов в поверхностном слое озерных осадков значительным развитием пользуются донные диатомей, обитающие в литорали различных континентальных водоемов: Stauroneis anceps, Navicula pupula var., elliptica, Caloneis silicula var. ventricosa и др. Единично встречаются реофилы.

Воды большинства озер бедны планктоном, состоящим в основном из бентосных видов. Взмученные со дна, эти виды продолжают нормально развиваться в планктоне, являясь его неотъемлемым компонентом. Однако в отличие от водоемов более северных районов арктической зоны [Флеров, 1925; Ширшов, 1935; Зауэр, 1963; Прошкина-Лавренко, 1974] в ряде изученных озер арктической Чукотки в массовых количествах появляются холодолюбивые истинно-планктонные диатомей Меlosira italica subsp. subarctica, M. italica, составляющие до 46% в комплексах донных осадков. Наряду с ними единично встречаются Tabellaria fenestrata и Fragilaria capucina.

Диатомовая флора наиболее молодых из отчленившихся озер, воды которых имеют повышенную соленость, по количественному и качественному составу близка к флоре лагун.

Таким образом, диатомовая флора озер в отличие от рек характеризуется господством в комплексах донных осадков болотных диатомей (до 77 %), в основном из родов Eunotia и Pinnularia, несколько меньшим видовым разнообразием (19-67 таксонов), появлением в некоторых озерах в массовых количествах планктонных диатомовых водорослей: Меlosira italica, M. italica subsp. subarctica.

Изученные озера и реки имеют общие черты в составе диатомовой флоры, определяемые суровыми климатическими условиями. Для всех типов континентальных водоемов характерно развитие таких стенотерм-ных холодолюбивых видов, как Eunotia papilio, E. tenella, E. parallela, Е. septentrionalis, Cymbella heteropleura var. minor, Pinnularia borealis var. minor, P. Spitzbergensis и многих других.

Комплексы диатомей донных осадков изученных лагун Рыпильхин и Каныгтокынманкын характеризуются обилием диатомовых водорослей. В них насчитывается от 49 до 98 форм, многие из которых имеют высокие оценки встречаемости - «нередко» и «часто», а некоторые развиваются «в массе». Лагуны мелководны, глубины их не превышают 1,5-1,7 м, грунты илистые, воды опреснены впадающими в них реками, минерализация испытывает существенные колебания (от 5 до 18-19 г/л) в разных частях одной и той же лагуны и во времени в связи со сгонно-нагонными явлениями, что определяет изменение в составе диатомовой флоры в пределах акваторий одних и тех же лагун. В целом для них характерен «смешанный» состав диатомовой флоры. Основу комплекса составляют пресноводные и пресноводно-солоноватоводные диатомеи (49-98 %), в основном галофилы (15-51 %) и индифференты (21-70 %), многие из которых встречаются в реках и озерах, но массовое развитие получают лишь в лагунах. Это Achnanthes hauciana, A. lemmenmaenii, A., conspicua, Fragilaria pinnata, F. constuens var. venter и др. (рисунок). Солоноватоводно-морские диатомовые водоросли, относительно малочисленные по составу (4-26 форм), играют подчиненную роль (2-47 %). Представлены они планктонными неритическими и сублиторальными видами. Содержание солоновато-водных диатомей (3-8 форм), как правило, невелико, от 1 до 19 %, максимальное не превышает 35 %. Разнообразны речные, озерно-болотные и болотные диатомовые водоросли (всего свыше 100 таксонов), поступающие с речным стоком. Существенного развития в лагунах они не получают, о чем свидетельствуют невысокие оценки их встречаемости: «единично» и «редко», иногда «нередко». Основная масса их оседает в приустьевых частях, впадающих в лагуны рек. Среди них встречаются и типичные галофобы: Т. flocculosa, Eunotia triodon, E. praerupta, E. tenella.

В прибрежной части моря изучались пробы приглубого берега, сложенного гравийно-галечным материалом с песчаным заполнителем, соленость вод близка к нормальной. По сравнению с лагунными комплексы диатомовых водорослей поверхностного слоя осадков верхней части сублиторали характеризуются вдвое меньшим разнообразием видов (35-51 форма), низкими количественными оценками встречаемости диатомей. Преобладают в отличие от лагун солоноватоводно-морские диатомовые водоросли (25-93%), насчитывающие от 6 до 18 таксонов. Представлены они сублиторальными, в основном бентосными диатомеями и небольшим числом планктонных неритических видов, обитателями почти исключительно арктобореальной зоны: Thalassiosira nordenskioldii, Th. gravida, Coscinodiscus lacustris var. septentrionalis, Achnanthes frigida, Navicula cancellata var. gregaria, N. forcipata. В морских осадках разнообразны по составу (19-28 форм) пресноводные и пресноводно-солоноватоводные, речные, озерно-болотные и болотные диатомовые водоросли, широко распространенные во всех типах континентальных водоемов побережья Чукотского моря. Процентное содержание их в отдельных пробах достигает 68. Это свидетельствует об обильном поступлении пресноводных диатомей в прибрежную зону моря с речным стоком.

Таким образом, комплексы диатомей прибрежной зоны моря, так же как и лагун, носят смешанный характер (морские, солоновато-водные, пресноводные диатомеи), что создает определенные трудности при разделении их в ископаемом состоянии. Важно в этом случае, как показали исследования современной флоры, учитывать наличие в лагунах специфического комплекса галофильных диатомей, а также степень обилия в целом пресноводных видов. В осадках прибрежной части Чукотского моря, как правило, доминируют солоноватоводно-морские диатомеи.

Суровые климатические условия исследованного района определяют своеобразие облика его диатомовой флоры. Одной из наиболее характерных черт является бедность планктона, что отмечалось ранее для водоемов арктической зоны [Ширшов, 1935; Жузе, 1939, и др.] и связано, по-видимому, с краткостью вегетационного периода, промерзанием континентальных водоемов до дна, их слабой минерализацией и т.д. Комплексы диатомей всех изученных типов водоемов отличаются относительной бедностью видового и количественного состава, значительным развитием стенотермных холодолюбивых видов, обилием болотных диатомей, главным образом из родов Eunotia и Pinnularia.

В настоящем сообщении приведены лишь главные особенности диатомовой флоры арктического побережья Чукотки, свидетельствующие о тесной зависимости видового состава и количественного развития диатомовых водорослей от характера водоемов. Специфичность диатомовых комплексов в водоемах различных типов позволяет использовать их при фациальном анализе кайнозойских отложений (в частности при диагностике морских и континентальных фаций), а также при палеогеографических реконструкциях.

ЛИТЕРАТУРА

 Алешинская 3.В. Диатомеи в аллювиальных отложениях Енисея. - В сб. Ископаемые диатомовые водоросли СССР. М., «Наука», 1968.

Жузе А.П. Палеогеография водоемов на основе диатомового анализа. - Тр. Верхне-волж. экспед. Геогр.-эконом, ин-та, ЛГУ, 4, 1939.

Зауэр Л.М. Некоторые данные о диатомовых водорослях о. Хейса. - Вестн. ЛГУ, выл. 21. Сер. биол., 4, 1963.

Прошкина-Лавренко А.И. Диатомовые водоросли современных морей и озер. - В кн.: Диатомовые водоросли СССР, т. I. Л., «Наука», 1974.

Флеров Б.К. Пресноводные водоросли Белушьего полуострова на Новой Земле. - Тр. Плавуч. морск. науч. ин-та, 1925, 1.

Ширшов П.П. Эколого-географический очерк пресноводных водорослей Новой Земли и Земли Франца-Иосифа. - Тр. Арктич. ин-та, 1935, т. 16.

Ссылка на статью:

Полякова Е.И. Диатомовые водоросли в современных осадках побережья Чукотского моря и их палеогеографическое значение // Известия АН СССР, сер. географическая, 1979. № 4, с. 90-94.