WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

Матросова Татьяна Владимировна КЛИМАТ И РАСТИТЕЛЬНОСТЬ АНАДЫРСКОГО ПЛОСКОГОРЬЯ ЗА ПОСЛЕДНИЕ 350 ТЫС. ЛЕТ (ПАЛИНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСАДКОВ ОЗЕРА ЭЛЬГЫГЫТГЫН) 25.00.25 – геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва 2009

Работа выполнена в лаборатории геологии и палеогеографии кайнозоя СевероВосточного комплексного научно-исследовательского института ДВО РАН Научные руководители: кандидат географических наук Ложкин Анатолий Владимирович кандидат географических наук Галанин Алексей Александрович

Официальные оппоненты: доктор географических наук Борисова Ольга Кимовна кандидат географических наук Каревская Инесса Андреевна

Ведущая организация: Тихоокеанский институт географии Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук, Владивосток

Защита состоится «9» октября 2009 г. в «1100» на заседании диссертационного совета Д 002.046.04 в Институте Географии РАН по адресу: 119017, Москва, Старомонетный пер., 29; факс (495) 9590033; e–mail: paleo_igras@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института Географии РАН.

Отзывы в 2–х экземплярах, заверенных печатью учреждения, просьба направлять по адресу: 119017, Москва, Старомонетный пер., 29; факс (495) 9590033;

e–mail: paleo_igras@mail.ru Автореферат разослан «26» августа 2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат географических наук И. С. Зайцева 2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Полярные области оказывают большое влияние на формирование климата нашей планеты. Для реконструкции палеоклимата 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; Speilhaugen 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 СевероВостоку 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 (67°30 с. ш., 172°05 в. д.) расположено на севере Анадырского плоскогорья и возникло около 3,4 млн. л. н. [Layer, 2000] в результате падения метеорита [Гуров, Гурова, 1980а, 1980б; 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:

1) выявить особенности формирования рецентных спорово-пыльцевых спектров донных отложений оз. Эльгыгытгын на границе вода – осадок;

2) изучить спорово-пыльцевые спектры отложений оз. Эльгыгытгын (керны скважин PG 1351, LZ 1024) и выделить пыльцевые зоны, отражающие изменения растительности и климатических условий;

3) на основе комплексного подхода (привлечение палинологических, радиоуглеродных, термолюминесцентных, палеомагнитных, геохимических данных) установить последовательную смену растительности Анадырского плоскогорья за последние 350 тыс. лет;

4) 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 ATM–0117406 «Centennial-toMillenial-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 проб было просмотрено палинологом Б. В. Белой и передано автору.

Защищаемые положения:

1) рецентные спорово-пыльцевые спектры осадков оз. Эльгыгытгын отражают состав современной растительности кустарниковых тундр Анадырского плоскогорья;

2) 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;

3) 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 lon. Получены первые доказательства наличия потепления климата на СевероВостоке 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 споровопыльцевых 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.

Автор выражает искреннюю благодарность научным руководителям к.г.н. А.А. Галанину и к.г.н. А.В. Ложкину за советы, всестороннюю помощь при написании диссертации. Особую признательность хочу выразить к.г.н.

П.С. Минюку, д.г.н. В.Н. Смирнову, к.н.г. О.Ю. Глушковой (СВКНИИ ДВО РАН, Магадан), Т.В. Сапелко (Институт Озероведения РАН) за внимание и ценные замечания.

Глава 1. Физико–географическая и геологическая характеристика района исследований Анадырское плоскогорье (рис. 1) расположено в центральной части Чукотки. Абсолютные отметки вершин плоскогорья редко достигают 1 000 м.

Плоскогорье сложено вулканитами Охотско-Чукотского вулканогенного пояса. Климат территории резко континентальный. В геоботаническом отношении растительность Анадырского плоскогорья относится к подзоне южных кустарниковых и типичных тундр.

Оз. Эльгыгытгын (см. рис. 1) находится на севере Анадырского плоскогорья на высоте около 500 м. Климат формируется под влиянием воздушных масс, приходящих с юга и севера, что отражается в сочетании континенталь ных и океанических климатических признаков. Среднегодовая температура составляет -10,3С. Средняя температура января -28,4С, средняя температура июля +8,3С. Среднее количество осадков в январе составляет 21,5 мм, среднее количество осадков в июле – 47,4 мм. Кустарниковая растительность развита очень слабо. Преобладают кустарничково-лишайниковые тундры, которые относится к горному варианту подзоны типичных тундр.

Рис. 1. Орографическая схема Чукотки [по Е.А. Мясникову. Геодинамика…, 2006]: а) – горные хребты и основные водоразделы; б) – впадины. Хребты: 1 – Олойский, 2 – Анюйский, 3 – Чуванский, 4 – Щучий, 5 – Осиновский, 6 – Пекульней, 7 – Пегтымельский, 8 – Чантальский, 9 – Экитыкский, 10 – Искатель, 11 – Генканый, 12 – Золотой, 13 – кряж Алганский, 14 – Рарыткин, 15 – Майнопылгинский, 16 – Южно-Майнский. Впадины: Т – Чаунская, С – Ванкаремская, У – Анадырская, Ф – Анюйская Исследованием озера занимались В.С. Обручев, И.А. Некрасов, И.В. Васецкий, В.Г. Желтовский, Ф.Б. Раевский, Е.П. Гурова, В.И. Фельдматов, В.Ф.

Белый, О.Ю. Глушкова, М.И. Райкевич, Ю.П. Кожевников, И.В. Дорогой, И.А.

Черешнев, М.Б. Скопец, В.Г. Харитонов. Как объект палеогеографических исследований оз. Эльгыгытгын привлекло внимание в конце 90-х годов. На озеро состоялось три экспедиции, в результате которых получены новые данные по изменению растительности и климата со среднего неоплейстоцена.

В геологическом прошлом кратер озера являлся ограниченной и постоянной площадью сноса. Отсутствуют крупные реки, впадающие в озеро. Все это позволяет предположить, что главной причиной изменения палеообстановок внутри бассейна являлся климат. Осадки озера накапливались в течение всего четвертичного периода и содержат длительные непрерывные климатические летописи. В связи с этим озеро представляет уникальный объект для палеоклиматических исследований.

Глава 2. Изученность четвертичной палеогеографии Чукотки По исследованию четвертичной палеогеографии Чукотки накоплен большой материал это работы С. В. Обручева (1939), Н. В. Сакса (1953), В. М.

Пономарева (1953), О. М. Петрова (1966), М. В. Муратова (1973), С. Ф. Биске (1978), А. А. Свиточа (1980), В. Ф. Иванова (1984), Н. Б. Верховской (1986, 1987) и др. В общих чертах определены этапы развития растительности и климата в плейстоцене и голоцене, указывающие на прогрессирующее похолодание климата.

Анализ опубликованных данных показал недостаточную изученность неоплейстоценовых отложений. Выделенные стратиграфические интервалы в ряде случаев имеют противоречивые характеристики растительности и климата. Отсутствуют надежные датировки. Наиболее изучены отложения последнего оледенения, которое характеризуется широким распространением тундростепей и максимальным похолоданием климата. Пыльцевые летописи озерных осадков, полученные в рамках международных проектов «Глобальные изменения прошлого» («Past Global Changes Project»), «Палеоклимат арктических озер и эстуариев» («Paleoclimates from Arctic Lakes and Estuaries»), «Полюс – Экватор – Полюс» («Pole – Equator – Pole Paleoclimates Project»), позволили выполнить реконструкцию растительности и климата с конца позднего неоплейстоцена до современности. Непрерывная пыльцевая летопись осадков оз. Эльгыгытгын в сочетании с геохронологическими, палеомагнитными и геохимическими данными позволяет установить последовательные этапы изменения растительности и климата со среднего неоплейстоцена до современности.

Глава 3. Методика и материалы исследований Материалом для исследования послужили образцы из кернов осадков оз. Эльгыгытгын (скважины PG 1351, LZ 1024, LZ 1024–1079). Палинологические пробы отбирались через 5–10 см. Рецентные пробы из донных отложений (скважины LZ 1024–1079) были отобраны с глубины 0–2 см. Для извлечения пыльцы и спор из озерных отложений была использована методика обработки палинологических проб озерных отложений, предложенная Дж. Иверсеном [Textbook…, 1997].

Препараты изучались под световым микроскопом Amplival при увеличении в 400–600 раз. Определение пыльцы и спор проводилось с использованием атласов-определителей и эталонной коллекции пыльцы и спор современных растений лаборатории геологии и палеогеографии кайнозоя СВКНИИ ДВО РАН.

Pages:     || 2 | 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»