Изменения природных условий западной части плато Путорана за последние 4000 лет

В работе представлена детальная реконструкция растительности и условий окружающей среды на западе плато Путорана за последние 4000 лет. Получены новые палеоботанические данные и результаты анализа концентрации макрочастиц угля в кернах донных отложений двух озер, расположенных в лесном и гольцовом поясах гор. Хронологическая привязка результатов исследований основана на детальном радиоуглеродном AMS-датировании, возраст верхних горизонтов донных осадков установлен при помощи анализа изотопов ¹³⁷Cs/²¹⁰Pb. Согласно полученным данным, природные условия на западе плато Путорана были близки к современным на протяжении прошедших 4000 лет. Однако в период между 3,1 и 2,5 тыс. кал. л. н. (тысяч календарных лет назад) установлено увеличение в нижних поясах плато пространств, занятых лесами и редколесьями из лиственницы, ели и березы, видимо в ответ на потепление климата. Для этого же периода выявлено возрастание числа и интенсивности пожаров в районе исследований. Наступившее затем похолодание привело к постепенной деградации лесной растительности и почти полному исчезновению из состава лесных сообществ ели и расширению площади тундровых группировок. Данные подсчетов макрочастиц угля в донных отложениях отражают низкую пожарную активность после 2,5 тыс. кал. л. н. вплоть до последних 200 лет. Во временном интервале 1,1–0,55 тыс. кал. л. н. поступление макрочастиц угля в озера не зафиксировано. В верхних горизонтах донных отложений озер, накопившихся в течение последних 200 лет, выявлен резкий рост концентрации макрочастиц угля до максимальных значений за весь изученный период, что отражает не имеющее аналогов за последние 4000 лет усиление пожарной активности.

1. Антропоген Таймыра. М.: Наука, 1982. 184 с.

2. Большиянов Д.Ю., Савельева Л.А., Пестрякова Л.А., Вахрамеева П.С., Баранская А.В. Методика извлечения палеогеографической информации из донных отложений арктического озера Севастьян-Кюеле // Известия Русского географического общества. 2013. Т. 145. № 2. С. 49–65.

3. Исаченко А.Г. Ландшафты СССР. Л.: Издательство Ленинградского университета, 1985. 320 с.

4. Исследование природы Таймыра. Вып. 5. Четвертичная история, климат, почвы, флора и растительность, животный мир / под ред. Зиганшина Р.А., Поспеловой Е.Б. Красноярск: Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, 2006. 190 с.

5. Непомилуева Н.И., Дурягина Д.А. К истории лиственничников среднего Тимана в голоцене (Коми АССР) // Ботанический журнал. 1990. № 3. С. 326–335.

6. Палеоклимат полярных областей Земли в голоцене / под ред. Большиянова Д.Ю., Веркулича С.Р. СПб.: ААНИИ, 2019. 204 с.

7. Пестрякова Л.А. Диатомовые комплексы озер Якутии. Якутск: ГОУ ВПО «Якутский гос. ун-т им. М. К. Аммосова», 2008. 178 с.

8. Субетто Д.А., Назарова Л.Б., Пестрякова Л.А., Сырых Л.С., Андроников А.В., Бискаборн Б., Дикманн Б., Кузнецов Д.Д., Сапелко Т.В., Греков И.М. Палеолимнологические исследования в российской части Северной Евразии: обзор // Сибирский экологический журнал. 2017. Т. 24. № 4. С. 369–380.

9. Сырых Л.С., Назарова Л.Б., Херцшу У., Субетто Д.А., Греков И.М. Реконструкция палеоэкологических и палеоклиматических условий голоцена на юге Таймыра по результатам анализа озерных донных отложений // Сибирский экологический журнал. 2017. № 4. С. 417–426.

10. Удачин В.Н., Большиянов Д.Ю., Вотяков С.Л., Киселева Д.В., Хворов П.В., Аминов П.Г., Иванов Ю.К. Первые данные о геохимии микроэлементов в донных отложениях арктического озера Кентэтурку (полуостров Таймыр) // Труды Института геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого. 2013. № 160. С. 356–359.

11. Ушницкая Л.А., Пестрякова Л.А., Субетто Д.А., Троева Е.И. Морфометрическая характеристика озер Лено-Амгинского междуречья // Наука и Образование. 2014. № 4(76). С. 71–76.

12. Флора Путорана: материалы к познанию особенностей состава и генезиса горных субаркт. флор Сибири / под ред. Малышева Л.И. Новосибирск: Наука, 1976. 245 с.

13. Хантемиров Р.М., Горланова Л.А., Сурков А.Ю., Шиятов С.Г. Экстремальные климатические события на Ямале за последние 4100 лет по дендрохронологическим данным // Известия РАН. Сер. географическая. 2011. № 2. С. 89–102.

14. Янченко З.А. Анализ локальной флоры окрестностей оз. Лама (Северо-Запад плато Путорана) // Вестник Крас-ГАУ. 2008. № 6. С. 97–102.

15. Янченко З.А., Романов А.А., Герасименко В.Я. Геодинамические процессы, морфология, ландшафт и особенности высотной поясности гор Путорана // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2010. № 6. С. 355–365.

16. Andreev A.A., Klimanov V.A. Quantitative Holocene climatic reconstruction from Arctic Russia, Journal of Paleolimnology, 2000, vol. 24, p. 81–91.

17. Andreev A.A., Tarasov P.E., Klimanov V.A., Melles M., Lisitsyna O.M., Hubberten H.-W. Vegetation and climate changes around the Lama Lake, Taymyr Peninsula, Russia during the Late Pleistocene and Holocene, Quaternary International, 2004a, vol. 122, p. 69–84, DOI: 10.1016/j.quaint.2004.01.032.

18. Andreev A., Tarasov P., Schwamborn G., Ilyashuk B., Ilyashuk E., Bobrov A., Klimanov V., Rachold V., Hubberten H.W. Holocene paleoenvironmental records from Nikolay Lake, Lena River Delta, Arctic Russia, Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol., 2004b, vol. 209, p. 197–217.

19. Andreev A.A., Tarasov P.E., Siegert C., Ebel T., Klimanov V.A., Melles M., Bobrov A.A., Dereviagin A.Yu., Lubinski D.J., Hubberten H.-W. Late Pleistocene and Holocene vegetation and climate on the northern Taymyr Peninsula, Arctic Russia, Boreas, 20 03, vol. 32, p. 484–505, DOI: 10.1080/03009480310003388.

20. Barhoumi C., Peyron O., Joannin S., Subetto D., Kryshen A., Drobyshev I., Girardin M.P., Brossier B., Paradis L., Pastor T., Alleaume S., Ali A.A. Gradually increasing forest fire activity during the Holocene in the northern Ural region (Komi Republic, Russia), The Holocene, 2019, vol. 29(12), p. 1906–1920, DOI: 10.1177/0959683619865593.

21. Barhoumi C., Ali A.A., Peyron O., Dugerdil L., Borisova O., Golubeva Yu., Subetto D., Kryshen A., Drobyshev I., Ryzhkova N., Joannin S. Did long-term fire control the coniferous boreal forest composition of the northern Ural region (Komi Republic, Russia)? J. Biogeogr., 2020, vol. 47, p. 2426–2441, DOI: 10.1111/jbi.13922.

22. Biskaborn B.K., Herzschuh U., Zibulski R., Diekmann B., Bolshiyanov D., Savelieva L. Late Holocene thermokarst variability inferred from diatoms in a lake sediment record from the Lena delta, Siberian Аrctic, Journal of Paleolimnology, 2013, vol. 49(2), p. 155–170.

23. Biskaborn B.K., Subetto D.A., Savelieva L.A., Vakhrameeva P.S., Hansche A., Herzschuh U., Klemm J., Heinecke L., Pestryakova L.A., Meyer H., Kuhn G., Diekmann B. Late Quaternary vegetation and lake system dynamics in north-eastern Siberia: Implications for seasonal climate variability, Quaternary Science Reviews, 2016, vol. 147, p. 406–421, DOI: 10.1016/j.quascirev.2015.08.014.

24. Blaauw M., Christen J.A. Flexible paleoclimate age-depth models using an autoregressive gamma process, Bayesian Analysis, 2011, vol. 6(3), p. 457–474.

25. CAPE project members Holocene paleoclimate data from the Arctic: testing models of global climate change, Quaternary Sci. Rev., 2001, vol. 20, p. 1275–1287.

26. Conedera M., Tinner W., Neff C., Meurer M., Dickens A.F., Krebs P. Reconstructing past fire regimes: Methods, applications, and relevance to fire management and conservation, Quaternary Science Reviews, 2009, vol. 28, no. 5–6, p. 555–576.

27. Gajewski K. Climate, fire and vegetation history at treeline east of Hudson Bay, northern QuEbec, Quaternary Science Reviews, 2021, vol. 254, 106794, DOI: 10.1016/j.quascirev.2021.106794.

28. Grimm Е. CONISS: a FORTRAN 77 program for stratigraphically constrained cluster analysis by the method of incremental sum of squares, Computers, Geosciences, 1987, vol. 13, p. 13–35, DOI: 10.1016/0098-3004(87)90022-7.

29. Hantemirov R., Shiyatov S.G. A continuous multimillennial ring-width chronology in Yamal, northwestern Siberia, The Holocene, 2002, vol. 12(6), p. 717–727.

30. Heim R.J., Bucharova A., Brodt L., Kamp J., Rieker D., Soromotin A.V., Yurtaev A., Hölzel N. Post-fire vegetation succession in the Siberian subarctic tundra over 45 years, Science of The Total Environment, 2021, vol. 760, 143425, DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.143425.

31. Herzschuh U., Pestryakova L.A., Savelieva L.A., Heinecke L., Böhmer T., Biskaborn B.K., Andreev A., Ramisch A., Shinneman A.L.C., Birks H.J.B. Siberian larch forests and the ion content of thaw lakes form a geochemically functional entity, Nature Communications, 2013, vol. 4, p. 2408, DOI: 10.1038/ncomms3408.

32. Higuera P.E., Peters M.E., Brubaker L.B., Gavin D.G. Understanding the origin and analysis of sediment-charcoal records with a simulation model, Quaternary Science Reviews, 2007, vol. 26, no. 13–14, p. 1790–1809.

33. Kharuk V.I., Ranson K.J., Dvinskaya M.L., Im S.T. Wildfires in northern Siberian larch dominated communities, Environmental Research Letters, 2011, vol. 6, p. 045208, DOI: 10.1088/1748-9326/6/4/045208.

34. Klemm J., Herzschuh U., Pestryakova L.A. Vegetation, climate and lake changes over the last 7000 years at the boreal treeline in north-central Siberia, Quaternary Science Reviews, 2016, vol. 147, p. 422–434, DOI: 10.1016/j.quascirev.2015.08.015.

35. Klemm J., Herzschuh U., Pisaric M.F.J., Telford R.J., Heim B., Pestryakova L.A. A pollen-climate transfer function from the tundra and taiga vegetation in Arctic Siberia and its applicability to a Holocene record, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2013, vol. 386, p. 702–713, DOI: 10.1016/j.palaeo.2013.06.033.

36. Lozhkin A., Anderson P. Late quaternary lake records from the Anadyr lowland, Central Chukotka (Russia), Quaternary Science Reviews, 2013, vol. 68, p. 1–16.

37. Lozhkin A.V., Anderson P.M. Features of the formation of lakes in the cryogenic regions of the upper Kolyma, Northeast Siberia, The Bulletin of the North-East Scientific Center, 2020, vol. 5, p. 13–23.

38. Müller S., Tarasov P.E., Andreev A.A., Diekmann B. Late Glacial to Holocene environments in the present-day coldest region of the Northern Hemisphere inferred from a pollen record of Lake Billyakh, Verkhoyansk Mts, NE Siberia, Climate of the Past Discussions, 2009, vol. 5, p. 73–84.

39. Mooney S., Tinner W. The analysis of charcoal in peat and organic sediments, Mires and Peat, 2011, vol. 7, p. 1–18.

40. Moore P.D., Webb J.A., Collinson M.E. Pollen Analysis. Blackwell, Oxford, 1991. 216 p.

41. Murton J.B., Edwards M.E., Lozhkin A.V., Korzun J.A., Tsygankova V.I., Anderson P.M., Savvinov G.N., Danilov P.P., Boeskorov V., Bakulina N., Bondarenko O.V., Cherepanova M.V., Goslar T., Grigoriev S., Gubin S.V., Lupachev A.V., Zanina O.G., Tikhonov A., Vasilieva G.V. Preliminary paleoenvironmental analysis of permafrost deposits at Batagaika megaslump, Yana uplands, Northeast Siberia, Quaternary Research, 2017, vol. 87, no. 2, p. 314–330.

42. Nazarova L., Lüpfert H., Subetto D., Pestryakova L., Diekmann B. Holocene climate conditions in central Yakutia (Eastern Siberia) inferred from sediment composition and fossil chironomids of Lake Temje, Quaternary International, 2013, vol. 290–291, p. 264–274, DOI: 10.1016/j.quaint.2012.11.006.

43. Niemeyer B., Klemm J., Pestryakova L.A., Herzschuh U. Relative pollen productivity estimates for common taxa of the northern Siberian Arctic, Review of Palaeobotany and Palynology, 2015, vol. 221, p. 71–82, DOI: 10.1016/j.revpalbo.2015.06.008.

44. Pestryakova L.A., Herzschuh U., Wetterich S., Ulrich M. Presentday variability and Holocene dynamics of permafrost- affected lakes in central Yakutia (Eastern Siberia) inferred from diatom records, Quaternary Science Reviews, 2012, vol. 51, р. 56–70.

45. Renberg I. The HON-Kajak sediment corer, Journal of Paleo limnology, 1991, vol. 6, p. 167–170.

46. Self A.E., Jones V.J., Brooks S.J. Late Holocene environmental change in arctic western Siberia, The Holocene, 2015, vol. 25, p. 150–165, DOI: 10.1177/0959683614556387.

47. Vachula R.S., Sae-Lim J., Russell J.M. Sedimentary charcoal proxy records of fire in Alaskan tundra ecosystems, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2020, vol. 541, 109564, DOI: 10.1016/j.palaeo.2019.109564.

48. IPCC, 2019: IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate, URL: https://www.ipcc.ch/srocc/cite-report/ (дата обращения 28.02.2021).

49. The Plant List. Version 1.1, 2013, URL: http://www.theplantlist.org/ (дата обращения 03.03.2021).