Изучение флуктуации климата Арктики после оледенения МИС 2, переходного этапа к голоцену и на протяжении голоцена (МИС 1) является одним из приоритетных направлений четвертичной палеогеографии, позволяющего предсказать тенденции будущих изменений климата. Одним из ведущих методов восстановления климатов прошлого является палинологический метод, включающий спорово-пыльцевой анализ. Объектом исследования при анализе морских осадков служат пыльца древесных и травянистых растений, а также споры наземных высших растений. Пыльца и споры характеризуются высокой палеоклиматической информативностью, так как обладают достаточно прочной органической оболочкой, позволяющей им хорошо сохраняться в отложениях различного генезиса. Спорово-пыльцевой анализ дает наиболее полное представление о доминирующих типах растительности, их смене во времени, а также позволяет реконструировать ландшафтные и климатические особенности прошлого. Как показали наши первые исследования, спорово-пыльцевые спектры, полученные из проб шельфовых осадков, достоверно отражают особенности растительного покрова прилежащей к морю Лаптевых суши. Они достаточно точно отражают климатические флуктуации в регионе и могут использоваться для палеоклиматических реконструкций [Найдина и др., 2000; Naidina, 1995; Bauch et al., 2001a; Naidina & Bauch, 1999; 2001].

Новые датированные детальные пыльцевые данные из осадков шельфовой зоны моря Лаптевых позволили реконструировать климат и растительность части Восточно-Сибирской Арктики на рубеже морских изотопных стадий МИС 2 и МИС 1. Возрастная модель изученных разрезов основывается на данных аксельраторной масс-спектрометрии (AMS), полученных в Кильском университете (Германия) [Bauch et al., 2001]. Календарный калибровочный возраст формирования кернов охватывает диапазон времени от 15,6 до 5,3 тыс. лет назад.

Во время переходного этапа, около 15,6 тыс. лет назад, в исследуемом регионе началось потепление климата. Ландшафты этого времени имели тундровый облик. Совокупность пыльцы и спор, впервые обнаруженная в позднеледниковых осадках скважин, свидетельствует о том, что начинающееся потепление климата сопровождалось кратковременными похолоданиями. В растительном покрове побережья моря Лаптевых при похолодании доминировали осоковые и разнотравные фитоценозы. Потепление и некоторое увлажнение климата создали условия для расширения территорий, занятых кустарниковой растительностью, состоящей преимущественно из тундровых ерниковых группировок. Пыльцевые данные свидетельствуют о частых изменениях в составе растительности, обусловленных быстрыми и непродолжительными флуктуациями климата на протяжении всего переходного этапа к голоцену. Согласно нашим пыльцевым данным, во время потепления и возрастания атмосферного увлажнения развивались ерниковые группировки с преобладанием видов Betula sect. Nanae. Именно эти древесно-кустарниковые таксоны господствовали в тундровых фитоценозах на протяжении последнего переходного этапа к голоцену.

Среди изученных донных колонок выделяется разрез осадков полуметровой мощности из восточной части моря с подводного продолжения палеодолины р. Яна. Установлено, что осадки накапливались с 11,3 по 5,3 тыс. лет назад. Результаты пыльцевого анализа осадков колонки показывают чередование основных типов растительности на прилегающей к морю Лаптевых суше: с доминированием тундровых растительных сообществ и с преобладанием лесотундровых фитоценозов. Судя по составу спорово-пыльцевых спектров, в начале голоцена от 11,3 и почти до 10,3 тыс. лет назад состав флоры был типичен для современной арктической тундры. Климат был близок к современному. Отмечалось несколько кратковременных потеплений и похолоданий.

Позже, от 10,3 тыс. лет назад и почти до 9,0 тыс. лет назад климат становился более влажным, так как в составе растительности на водоразделах развивалось сосново-березовое редколесье с покровом из вересковых, а в понижениях рельефа и по долинам ручьев - заболоченные ерники с водно-болотными осоковыми группировками. Наряду с направленным увлажнением и смягчением климата, происходили более короткие климатические колебания. Так, злаково-разнотравная тундровая растительность в первую половину этого временного интервала свидетельствует о развитии более холодных и засушливых условий. 9,6 тыс. лет назад происходило заболачивание и развивались осоково-моховые тундры. На спорово-пыльцевой диаграмме этого разреза прослеживаются частые чередования пиков пыльцы кустарниковых берез и светло-хвойных древесных пород. Отчетливо прослеживается смена тундровых кустарниковых ландшафтов лесотундровыми с участием сосны. Появление пыльцы светлохвойных древесных растений, представленной зернами гаплоидного и диплоидного подрода Pinus, является следствием повышения летних температур и некоторого снижения увлажнения климата. Температура воздуха зон тундры или лесотундры - один из важнейших параметров формирования растительных сообществ. Известно, что понижение или повышение температуры на доли градуса приводит к смене состава растительности. Очевидно, что при повышении летних температур лесотундровая растительность приближалась к самому берегу моря и климат наверняка был теплее современного.

После 9,3 тыс. лет назад начался необратимый процесс потепления. Начиная приблизительно с 9,3 тыс. лет назад и почти до 8,0 тыс. лет назад климат становился теплее и засушливее. Трансгрессия моря распространилась по долинам рек на юг [Найдина, 2006; 2008]. 8,5 тыс. лет назад отмечается максимум развития светлохвойной лесотундры, что свидетельствует о потеплении; на территории исследуемого региона наступил оптимум голоцена. Резко возросло количество пыльцы древесных растений в морских осадках, что может быть следствием перемещения линии древесной растительности к северу, вызванного потеплением.

Таким образом, первые детальные и датированные на современном уровне пыльцевые данные из морских осадков, свидетельствующие об изменении растительности и климата Восточно-Сибирской Арктики, показали, что на рубеже МИС 1 и МИС 2 существовала нестабильная обстановка и изменения палеосреды происходили в условиях прогрессирующего потепления. Динамика палеоклимата могла быть связана как с региональными особенностями, так и с вторжением западных воздушных масс из Северной Атлантики.

Исследования частично выполнены благодаря поддержке стипендиальной программы Лаборатории морских и полярных исследований им. О.Ю. Шмидта.

Литература

1. Найдина О.Д. Палеогеография восточного шельфа моря Лаптевых в первой половине голоцена по фаунистическим и палинологическим данным // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2006. Т. 14, № 3. С. 113-125.

2. Найдина О.Д. Реконструкция палеогеографических условий голоцена арктической Сибири по палинологическим, диатомовым и фаунистическим данным // Геология и геофизика. 2008. Т. 49, вып. 10/11. С. 442-444.

3. Найдина О.Д., Баух Х.А., Кассенс X. Первые свидетельства о распределении пыльцы и спор в поверхностных осадках моря Лаптевых и их значение для палео-климатических реконструкций // Бюл. МОИП. Отд. Геол. 2000. Вып. 75 (1). С. 67-72.

4. Naidina O.D. Holocene climatic, vegetation and pollen data of Siberia adjacent to the Laptev Sea // Reports on Polar Res. 1995. V. 176. P. 235-253.

5. Bauch H.A., Kassens H., Naidina O.D. et al. Composition and flux of Holocene sediments on the eastern Laptev Sea shelf, Arctic Siberia // Quaternary Res. 2001a. V. 55, №3. P. 344-351.

6. Bauch H.A., Mueller-Lupp Т., Taldenkova E. et al. Chronology of the Holocene transgression at the North Siberian margin // Global and Planetary Change. 2001. V. 31. P. 125-139.

7. Naidina O.D., Bauch H.A. Distribution of pollen and spores in surface sediments of the Laptev Sea // Land-Ocean Systems in the Siberian Arctic: Dynamics and History / H. Kassens, H.A. Bauch, I.A. Dmitrenko et al. (Eds.). New York : Springer-Verlag, 1999. P. 577-585.

8. Naidina O.D., Bauch H.A. A Holocene pollen record from the Laptev Sea shelf, northern Yakutia // Global and Planet. Change. 2001. V. 31. P. 141-153.

Ссылка на статью:

Найдина О.Д. Палеоклиматические условия Сибирской Арктики на рубеже морских изотопных стадий МИС 2 и МИС 1 по результатам палинологического изучения осадков моря Лаптевых. Геология полярных областей Земли. Материалы XLII Тектонического совещания. Том 2, 2009, с. 68-71.