Реконструкция растительности и климата долины р. Теберды (Западный Кавказ) в позднем голоцене по палинологическим данным

В работе представлена реконструкция изменений растительности и климата в долине р. Теберды (западная высокогорная провинция Большого Кавказа) за последние 2200 лет на основании палинологических данных, полученных из отложений оз. Каракель. Исследования выполнены с высоким временным разрешением (20–30 лет). Подобные детальные исследования в пределах Западного Кавказа единичны и представляют большую ценность для понимания динамики природной среды горных территорий. Согласно модели накопления отложений, основанной на 10 радиоуглеродных AMS-датировках, изученная колонка донных осадков начала формироваться около 2200 лет назад, осадконакопление шло равномерно и без длительных перерывов. Полученные данные показали, что в течение этого временного интервала выделено три этапа похолодания климата: 236 г. до н. э. – 107 г. н. э., 875–995 и 1210–1780 гг. н. э. и три этапа потепления: 107–875 и 995–1210 гг. н. э. и начиная с 1780 г. по настоящее время. Периоды похолоданий характеризовались увеличением обилия ели и пихты в древостоях, расширением площадей сосновых лесов и снижением участия широколиственных пород в растительном покрове. В течение теплых этапов создавались благоприятные условия для распространения грабовых и буково-грабовых лесов с примесью дуба, вяза, клена, ясеня и хмелеграба. Средневековый климатический оптимум выявлен по палинологическим данным оз. Каракель в 995–1210 гг. н. э. и отличался максимальным обилием широколиственных пород в лесных сообществах в долине р. Теберды. Последующее похолодание Малого ледникового периода продолжалось с 1210 по 1780 г. Признаков, позволяющих выявить внутри него отдельные фазы, установлено не было, несмотря на высокую детальность спорово-пыльцевого анализа.

1. Багрова Т.Н., Дроздов В.В. Влияние крупномасштабной атмосферной циркуляции на климатические параметры Западного Кавказа (Тебердинский биосферный заповедник) // Ученые записки Рос. гос. гидрометеорологического университета. 2010. № 13. С. 52–63.

2. Гричук В.П. Методика обработки осадочных пород бедных органическими остатками, для целей пыльцевого анализа // Проблемы физической географии. 1940. Вып. 8. С. 53–58.

3. Зернов А.С. Флора Северо-Западного Кавказа. М.: Товарищество науч. изд. КМК, 2006. 664 с.

4. Клопотовская Н.Б. Основные закономерности формирования спорово-пыльцевых спектров в горных районах Кавказа. Тбилиси: Мецниереба, 1973. 186 с.

5. Литвинская С.А. Флора и растительность высотной поясности северо-западнокавказского оробиома // Химия, экология и рациональное природопользование: материалы Международной научно-практической конференции (г. Магас, 21–23 октября 2021 г.). Махачкала: АЛЕФ, 2021. С. 221–228.

6. Петрушина М.Н. Особенности ландшафтных сукцессий в зонах схода селевых потоков на Северном Кавказе // Селевые потоки: катастрофы, риск, прогноз, защита: материалы IV Международной конференции (Россия, г. Иркутск – пос. Аршан (Республика Бурятия), 6–10 сентября 2016 г.). Иркутск: Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2016. C. 199–203.

7. Пшегусов Р.Х., Темботова Ф.А., Саблирова Ю.М. Основные закономерности пространственной локализации различных типов хвойных лесов северного макро-склона Западного Кавказа по материалам дистанционного зондирования земли // Аэрокосмические методы и геоинформационные технологии в лесоведении, лесном хозяйстве и экологии: доклады VII Всероссийской конференции (Москва, 22–24 апреля 2019 г.). М.: ЦЭПЛ РАН, 2019. С. 84–88.

8. Рябогина Н.Е., Идрисов И.А., Борисов А.В. и др. Болота восточного Кавказа как высокоразрешающие архивы палеогеографической информации // География и природные ресурсы. 2019. № 2. С. 85–94.

9. Рябогина Н.Е., Насонова Э.Д., Борисов А.В. и др. Изменения растительности Дагестана в голоцене (по пыльцевым данным горных и равнинных торфяных архивов) // Материалы V Всероссийской научной конференции с международным участием «Динамика экосистем в голоцене» (к 100-летию Л.Г. Динесмана) / отв. ред. А.Б. Савинецкий. М.: Медиа-ПРЕСС, 2019. С. 288–289.

10. Саблирова Ю.М. Березовые леса с участием Betula raddeana Trautv. Тебердинского национального парка (Северо-Западный Кавказ) // Мат. межд. конф.: Теоретические и прикладные аспекты организации, проведения и использования мониторинговых наблюдений, посвященной 95-летию со дня рождения члена-корреспондента НАН Беларуси Е.А. Сидоровича (Минск, 9–10 марта 2023 г.) / Нац. акад. наук Беларуси; под ред. Ж.А. Рупасова и др. Минск: ИВЦ Минфина, 2023. С. 277–280.

11. Серебрянный Л.Р., Гей Н.А., Джиноридзе Р.Н. и др. Растительность центральной части высокогорного Кавказа в голоцене // Бюлл. комиссии по изуч. четвертичн. периода. 1980. № 50. С. 123–137. Серебрянный Л.Р., Голодковская Н.А., Орлов А.В. и др. Колебания ледников и процессы моренонакопления на Центральном Кавказе. М.: Наука, 1984. 216 с.

12. Чепурная А.А. Динамика растительного покрова в позднем голоцене в районе оз. Каракель – долина р. Теберды (по палинологическим данным) // Известия РАН. Сер. Географическая. 2014. № 2. С. 84–95. DOI: 10.15356/0373-2444-2014-2-84-95.

13. Abraham V., Hicks S., Svobodová-Svitavská H. et al. Patterns in recent and Holocene pollen accumulation rates across Europe – the Pollen Monitoring Programme Database as a tool for vegetation reconstruction, Biogeosciences, 2021, no. 18, p. 4511–4534, DOI: 10.5194/bg-18-4511-2021.

14. Alexandrin M.Y., Solomina O.N., Darin A.V. Variations of Heat Availability in the Western Caucasus in the Past 1500 Years Inferred from a High-Resolution Record of Bromine in the Sediment of Lake Karakel, Quaternary International, 2023, vol. 664, p. 20–32, DOI: 10.1016/j. quaint.2023.05.020.

15. Blaauw M., Christen J.A. Flexible paleoclimate age-depth models using an autoregressive gamma process, Bayesian Analysis, 2011, vol. 3, p. 457–474, DOI: 10.1214/11-BA618.

16. Chichinadze M., Kvavadze E., Martkoplishvili I. Environmental Conditions at the Vani Site of the Classical Period according to Palynological Data, Bulletin of the Georgian National Academy of Sciences, 2017, vol. 11, no. 4, p. 112–118.

17. Connor S.E., Thomas I., Kvavadze E.V. A 5600-Yr History of Changing Vegetation, Sea Levels and Human Impacts from the Black Sea Coast of Georgia, The Holocene, 2007, vol. 17, iss. 1, p. 25–36, DOI: 10.1177/0959683607073270.

18. De Klerk P., Haberl A., Kaffke A. et al. Vegetation History and Environmental Development since ca 6000 Cal Yr BP in and around Ispani 2 (Kolkheti Lowlands, Georgia), Quaternary Science Reviews, 2009, vol. 28, iss. 9–10, p. 890–910, DOI: 10.1016/j.quascirev.2008.12.005.

19. Grachev A.M., Novenko E.Y., Grabenko E.A. et al. The Holocene paleoenvironmental history of Western Caucasus (Russia) reconstructed by multi-proxy analysis of the continuous sediment sequence from Lake Khuko, The Holocene, 2021, vol. 31, p. 368–379, DOI: 10.1177/0959683620972782.

20. Grimm E.C. TILIA and TILIA*GRAPH.PC spreadsheet and graphics software for pollen data, INQUA Working Group on Data-Handling Methods, Newsletter, 1990, vol. 4, p. 5–7.

21. Hayrapetyan N., Hakobyan E., Kvavadze E. et al. Middle to late Holocene lake level changes of Lake Sevan (Armenia) – Evidence from macro and micro plant remains of Tsovinar-1 peat section, Quaternary International, 2023, vol. 661, p. 34–48, DOI: 10.1016/j.quaint.2023.03.013.

22. Joannin S., Ali A.A., Ollivier V. et al. Vegetation, Fire and Climate History of the Lesser Caucasus: A New Holocene Record from Zarishat Fen (Armenia), Palaeoenvironment and palaeoclimate in Armenia. J. Quaternary Sci., 2014, vol. 29, iss. 1, p. 70–82, DOI: 10.1002/jqs.2679.

23. Kvavadze E.V. On the interpretation of subfossil spore-pollen spectra in the mountains, Acta Paleobot., 1993, vol. 33, iss. 1, p. 347–360.

24. Kvavadze E., Chagelishvili R., Rezesidze N. et al. Palynological Study of Archaeometallurgical Artefacts from the Late Bronze Age Copper Smelting Sites (Georgia): First Results and Implications for Future Research, 2023, 13 p., URL: https://ssrn.com/abstract=4427249, DOI: 10.2139/ssrn.4427249.

25. Kvavadze E.V., Connor S.E. Zelkova carpinifolia (Pallas) K. Koch in Holocene sediments of Georgia – an indicator of climatic optima, Review of Palaeobotany and Palynology, 2005, vol. 133, iss. 1–2, р. 69–89.

26. Kvavadze E.V., Efremov Y.V. Palynological studies of lake and lake-swamp sediments of the Holocene in the high mountains of Arkhyz (Western Caucasus), Acta Paleobot., 1996, vol. 36, iss. 1, p. 107–119.

27. Kvavadze E.V., Stuchlic L. Recent pollen spectra of the mountain forests of the Lagodekhi reservation (East Georgia), Acta Paleobot., 1996, vol. 36, iss. 1, p. 121–148.

28. Messager E., Poulenard J., Sabatier P. et al. Paravani, a puzzling lake in the South Caucasus, Quaternary International, 2021, vol. 579, p. 6–18, DOI: 10.1016/j. quaint.2020.04.005.

29. PAGES 2k Consortium. Continental-scale temperature variability during the past two millennia, Nature Geoscience, 2013, vol. 6, p. 339–346.

30. Reimer P., Austin W.E.N., Bard E. et al. The Intcal20 Northern Hemisphere radiocarbon age calibration curve (0–55 cal ka BP), Radiocarbon, 2020, vol. 4, p. 725–757, DOI: 10.1017/RDC.2020.41.

31. Shatilova I., Mchedlishvili N., Rukhadze L. et al. The history of the flora and vegetation of Georgia, Tbilisi, Georgian National Museum, 2011, 200 p., DOI: 10.1007/978-3-642-29915-5_2.

32. Tvalchrelidze M., Lebanidze Z., Jaoshvili G. Eustatics of the Black Sea and sedimentation peculiarities during the last 20 000 years (Georgian sector of the Black Sea), Proceed. of Geological Institute, Georgian Academy of Sciences, new series, 2004, vol. 119, p. 656–670.