В рамках отчетной конференции проекта Минобрнауки РФ «Глобальные климатические вызовы на территории России: ретроспективный анализ, прогноз и механизмы адаптации», прошедшей в Институте географии РАН, представлены результаты двух масштабных исследований донных отложений озер европейской части России. Ученые реконструировали динамику биопродуктивности и ландшафтных изменений за последние тысячелетия, используя передовые аналитические методы. Данные будут использованы для прогнозирования климатических изменений и разработки механизмов адаптации к глобальным вызовам.
Реконструкция биопродуктивности озера Хорлакель (Западный Кавказ)
Исследователи применили гиперспектральную съемку – инновационный неразрушающий метод анализа кернов донных осадков. Технология позволяет получать коэффициенты отражения света в узких спектральных каналах, а также косвенно восстанавливать концентрации веществ по характерному поглощению света.
К основным выводам исследования авторы относят:
- на основе спектрального индекса RABD660;670 выполнена реконструкция биопродуктивности озера с временным разрешением менее одного года;
- выявлен устойчивый линейный тренд на снижение биопродуктивности в период 3000-1000 лет назад, что указывает на направленное похолодание на Кавказе;
- данные согласуются с палинологическими исследованиями озера Хуко и глобальной температурной реконструкцией проекта Temp12K для умеренных широт Северного полушария.
«Гиперспектральная съемка кернов в видимом-ближнем инфракрасном диапазоне открывает новые возможности для высокоразрешающих реконструкций биопродуктивности и других параметров озер, – говорит один из авторов исследования, научный сотрудник Института географии РАН Михаил Александрин. – Это прорыв в палеоэкологических исследованиях».
Реконструкция динамики озера Сомино (Ярославская область)
Исследование донных отложений озера Сомино, в котором известна уникальная по своей мощности залежь сапропелевых отложений (до 40 м), позволило ученым реконструировать природную динамику центральной части Русской равнины за последние ~5000 лет с десятилетним разрешением.
Среди основных выводов исследования ученые отмечают:
1. Осадконакопление:
- спад после голоценового оптимума;- стабилизация в первой половине позднего голоцена;- рост около 800 лет назад (связан с освоением территории);
- максимум во второй половине XX века, а затем снижение по причине значительных изменений в нагрузке на ландшафт со стороны сельского хозяйства.
2. Ландшафтные изменения:
- исчезновение широколиственных пород в позднем голоцене;
- распространение ельников (3200-1900 лет назад);
- появление пыльцы культурных злаков около 2400 лет назад;
- постоянное присутствие злаков последние 850 лет назад.
3. Климатические условия:
- умеренно теплые без резких скачков (по хирономидным комплексам);
- локальные похолодания (наиболее выраженное – 540-640 лет назад);
- стабильность гидрохимического режима за последние 300 лет (по диатомовым данным) при постепенной эвтрофикации и заболачивании.
«Реконструкция показывает, что экосистема озера Сомино формировалась под влиянием как региональных климатических тенденций, так и усиливающегося антропогенного воздействия, – говорит заведующий лабораторией палеоархивов природной среды Института географии РАН Евгений Константинов. – Особенно заметно влияние человека в последние столетия».
Результаты работ демонстрируют эффективность гиперспектрального сканирования кернов донных осадков для высокоразрешающих палеореконструкций. Комплексное исследование донных отложений с высокой скоростью осадконакопления, включавшее радиоуглеродное датирование, литологический, палинологический, хирономидный и диатомовый анализы, впервые позволило выполнить для центра Русской равнины палеореконструкцию с квазидесятилетним временным разрешением, охватывающую интервал последних 5000 лет. Выявлена взаимосвязь климатических и антропогенных факторов в эволюции озерных экосистем.
