Отчет за 2014 год

15.04.2016

Скачать


ОТЧЕТ

о научной работе Лаборатории эволюционной географии

Института географии РАН за 2014 г.

 

Научная работа в Лаборатории проводится по следующим направлениям:

По плану фундаментальных исследований в рамках Проблемы П-69 «Динамика и механизмы изменения ландшафтов, климата и биосферы в кайнозое. История четвертичного периода» по теме «Реконструкции палеогеографических обстановок ледниковых и межледниковых эпох, их пространственная и временная изменчивость и причины на протяжении позднего кайнозоя (включая плейстоцен и голоцен). Роль природного фактора в инициальном освоении человеком внетропического пространства».

 

По программе Президиума РАН № 4 «Природная среда России: адаптационные процессы в условиях изменяющегося климата и развития атомной энергетики». Проект: «Анализ экстремальных короткопериодных и долгопериодных ландшафтно-климатических изменений в голоцене и позднем плейстоцене как ключ к пониманию современных природных процессов» (руководитель – О.Н.Соломина, соруководитель — А.А.Величко; отв. исполнитель – О.К.Борисова).

 

По программе Президиума РАН «Изучение новых глобальных и локальных факторов изменения экологических систем и биоресурсов Арктики».

Проект: «Роль многолетней мерзлоты и оледенений в формировании экосистем арктической зоны» (руководитель – А.А.Величко)

 

По программе ОНЗ РАН-13. Направление: «Устойчивое развитие аридных и семиаридных территорий: палеоклиматические реконструкции, индикация современных изменений климата, проблемы опустынивания, трансформации ландшафтов и биоты юга Русской равнины». Проект «Этапы становления и перспективы развития аридной зоны Восточно-Европейской равнины по материалам Доно-Азовского региона» (руководитель – А.А.Величко; отв. исполнитель – С.Н.Тимирева).

 

Проект РНФ № 14-17-00705. «Реакция степных экосистем юга Европейской части России и сопряженных прибрежных систем Приазовья и Прикаспия на разномасштабные изменения климата в прошлом (плейстоцен-голоцен) как основа для оценки тренда предстоящих перестроек в состоянии естественных и агроосвоенных ландшафтов семиаридной зоны в 21-22 в.в.»(руководитель – А.А.Величко).

 

1) Основные научные результаты, полученные Лабораторией эволюционной географии в 2014 г.

 

Направление П-69

В соответствии с планом научно-исследовательских работ ИГ РАН по Направлению 69 исследования осуществлялись по теме «Реконструкции палеогеографических обстановок ледниковых и межледниковых эпох, их пространственная и временная изменчивость и причины на протяжении позднего кайнозоя (включая плейстоцен и голоцен). Роль природного фактора в инициальном освоении человеком внетропического пространства» (подтемы А, Б и В).

Подтема А – «Роль палеоклиматических и палеоландшафтных реконструкций как палеоаналогов предстоящих изменений состояния окружающей среды. Сравнительное исследование ландшафтно-климатических особенностей межледниковых эпох плейстоцена в связи с разработкой сценариев отклика экосистем на антропогенно-обусловленное потепление».

1) Реконструкции температур наиболее теплого и наиболее холодного месяцев для лихвинского (гольштейн), микулинского (эем) межледниковий и голоцена, полученные по палеофлористическим данным, позволяют выявить как общие черты, так и различия в климатических изменениях, происходивших на протяжении этих трех теплых эпох. Анализ показал, что внутри микулинского межледниковья и голоцена отчетливо выделяются три главные климатические этапа: фаза быстрого потепления; фаза климатического оптимума, когда на фоне наибольшего потепления происходит постепенное снижение континентальности; длительный этап похолодания, осложненного климатическими осцилляциями второго порядка. Лихвинское межледниковье (гольштейн) отличается от этих двух межледниковых эпох не только значительно большей длительностью (25-30 тыс. лет), но и всем ходом климатических изменений: за быстрым потеплением последовал продолжительный этап стабильного сравнительно теплого климата с тенденцией к повышению температуры в конце, а затем — резкое похолодание.

2) По результатам детального полевого изучения стенок береговых обрывов восточного побережья Азовского моря, в районе города Ейска, вскрывающих строение позднеплейстоценовой лёссово-почвенной серии, установлено, что на конец валдайской ледниковой эпохи (~24-11 т.л.н.) приходилась активизация процессов плоскостной и линейной эрозии. Среди причин, вызвавших поздневалдайский этап сноса, рассматриваются следующие: 1) крайне суровая резко континентальная климатическая обстановка позднего валдая, которая сказалась на устойчивости субстрата (через разреженный растительный покров и глубокое сезонное промерзание); 2) значительное падение базиса эрозии (Азово-Черноморского бассейна), усилившее регрессивный рост эрозионной сети; 3) общий рост поверхностного стока и его неравномерность в позднеледниковье. В настоящее время процессы эрозии протекают в целом менее активно и имеют опасный характер лишь на отдельных участках склонов, крутизной выше 10-15 градусов.

Помимо исследования протекания современных и древних эрозионных процессов проверялось предположение о росте крупных западин (площадью более 1 км2) в голоцене, что может приводить к деградации почв и выводу ценных земель из сельскохозяйственного оборота. Было проведено детальное геолого-геоморфологическое изучение двух западин («Воронцовская падь» и «Урочище маяк») посредством маршрутных обследований, ручного бурения и описания расчисток береговых обнажений. Материалы, полученные в ходе полевых работ, дают основания говорить о ранне-среднеплейстоценовом возрасте формирования западин, что позволяет отрицать предположение о росте их площади в голоцене.

Геоморфологические исследования в пределах береговой зоны, включавшие в себя картографирование и геодезические работы, позволяют сделать вывод о том, что наибольшую опасность в настоящее время на изучаемой территории представляют абразионные процессы. Развитие абразии и формирование современного типа береговой линии в Приазовье связано с подъемом уровня моря в результате раннеголоценовой черноморской трансгрессии. Современные скорости отступания берега, установленные на основе наложения разновременных космоснимков, составляют в среднем около 1 м/год. При сохраняющихся тенденциях к потеплению климата и подъему уровня мирового океана в XXI столетии ожидается дальнейший рост интенсивности абразии на берегах восточного Приазовья и увеличение скорости отступания берегов.

3) Для изучения современного состояния криолитозоны Яно-Индигирской низменности и подготовки стратиграфической схемы четвертичных отложений приморских низменностей Северной Якутии и Новосибирских островов были продолжены работы на их территории. Обработаны и опубликованы результаты исследования отложений ледового комплекса каргинского возраста на южном побережье острова Большой Ляховский. Показано, что в районе пролива Дмитрия Лаптева и на севере Яно-Индигирской низменности рельефообразующий едомный ледовый комплекс имеет зырянско-каргинский возраст, а отложения более молодого, сартанского, ледового комплекса, вложены в него. Получено большое количество новых радиоуглеродных датировок.

Одной из основных задач составляемой схемы взаимоотношений мёрзлых четвертичных отложений в Северной Якутии является корреляция толщ на Новосибирских островах и на севере Яно-Индигирской низменности. Для этого в 2014г. впервые были проведены мерзлотно-геологические исследования на полуострове Стрелка Анжу (северо-запад острова Фаддеевский). Впервые описаны обнажения среднеплейстоцен-голоценовых мёрзлых толщ в этом районе, изучены и опробованы залежи пластовых льдов различного генезиса. Эти материалы позволяют сопоставить историю развития Новосибирских островов и севера Яно-Индигирской низменности в конце среднего-начале позднего плейстоцена.

4) Обобщение результатов исследования позволило завершить карто-схему распространения и ориентировки древних материковых дюн на территории Восточно-Европейской равнины. Особое внимание уделялось юго-западной части равнины. Согласно полученным данным на схеме выделен единый пояс дюнообразования, протягивающийся с запада на восток и заканчивающийся в Предуралье. По ориентировке дюн реконструированы направления ветровой деятельности в период дюнообразования. В основном, преобладали ветры западного и северо-западного направления и лишь на юге пояса (юго-восток Белоруссии, юго-восток Окско-Клязьминского междуречья и юго-восток Нижегородской области) они меняли направление на юго-западное и далее – на юго-восточное.

5) Выполнены реконструкции ландшафтов для короткопериодных интервалов позднеледниковья (беллинг, аллеред, поздний дриас), отражающая динамику рецессии Скандинавского ледникового покрова после 13 т.л.н., состояние приледниковых бассейнов (Балтийского ледникового озера, Беломорского бассейна) и смену растительных формаций в приледниковой зоне. В беллинге (12400-11920 14С л.н.) в приледниковой зоне в восточном направлении последовательно сменяются кустарничковая тундра (Атлантический сектор), березовое редколесье с примесью сосны (Балтийский сектор), в юго-восточных районах появляется ель и становится древообразующей породой, а на северо-востоке Балтийского щита в условиях наличия крупных массивов мертвого льда распространены тундровые ассоциации. К оптимуму аллереда (примерно 11,8 14С т.л.н.) еще сохраняются льды в проливе Каттегат, формируется Балтийское ледниковое озеро, происходит зарождение лесной зоны, представленной на западе березовыми редколесьями, восточнее – березово-сосновыми лесами, далее на восток – с участием ели, которая становится лесообразующим компонентом, а в северо-восточных районах сохраняются тундровые ландшафты. В эпоху глобального похолодания позднего дриаса (10950-10150 14С л.н.) проявляются региональные различия в перигляциальной растительности, связанные с разными темпами дегляциации на разных склонах покрова. Перестройка природных ландшафтов на переходе от позднего дриаса к голоцену охватила период от 300-400 лет. Сейчас граница дриас/голоцен датируется 11700 кал.л.н. Окончательная дегляциация Скандинавии, связанная со стаиванием площадей материкового льда, продолжалась примерно до 8,5 т.л.н.

Лаврентийский ледниковый покров в беллинге – аллереде быстро сокращался, затем началось разрушение Канадского щита, однако, деградация покрова в высоких широтах Арктики сопровождалась серией подвижек. Окончательная дегляциация произошла к 6,0 кал. т.л н

Подтема Б «Ледниковые и межледниковые циклы плейстоцена и изменчивость их структуры во времени».

1) В 2014 году исследования ландшафтно-климатических изменений на переходных этапах климатических макроциклов в Восточной и Центральной Европе были сфокусированы на изучении постоптимальных фаз межледниковий, для эемского/микулинского межледниковья – это биостратиграфическая зона ели на Восточно-Европейской равнине ((М7 Picea ) и зона ели, сосны и пихты в Центральной Европе (E6 Pinus-Picea-Abies), а для голоцена — суббореальный и субатлантический периоды (5700 кал. л.н. – настоящее время). Установлено, что в течение этих временных интервалов на фоне направленного снижения температуры и роста увлажнения в среднеширотной области Европы происходили более или менее отчетливо выраженные климатические колебания второго и третьего порядков. На границах таких климатических фаз достигались наибольшие естественные скорости изменений климата внутри межледниковых эпох.

2) Анализ палеоботанических данных по среднеширотной лесной полосе Восточно-Европейской равнины в сочетании с результатами радиоуглеродного датирования показывает, что в позднем голоцене (в субатлантическое время) на фоне общего тренда к снижению теплообеспеченности и росту увлажнения развивались климатические осцилляции второго и третьего порядков продолжительностью в несколько столетий. Относительно холодные фазы выделяются 2500-2000, 1700-1500 калиброванных лет назад и 600-150 л.н. Последнее из названных похолоданий было наиболее глубоким и резким (так называемый Малый ледниковый период). На границах теплых и холодных климатических фаз достигались наибольшие скорости изменений климата.

3) Последнее тысячелетие ознаменовалось существенным похолоданием, вызвавшим активное развитие ледниковых систем, и получившим название малый ледниковый период (МЛП). Согласно дендроклиматическим исследованиям малый ледниковый период проявился на широкой территории и имел несколько фаз. На севере Европы значительное похолодание наступило во второй половине XII века. Самыми холодными были годы в конце 17 – начале 18 веков. Температура воздуха теплого сезона здесь опускалась до -1,5 – -2°С от современной. В целом в МЛП можно выделить две фазы, разделенные коротким периодом относительного потепления в XVI веке. Это потепление по своей скорости и значениям соизмеримо с потеплением XX века на севере Фенноскандии.

4) Обобщение палеоботанических данных по опорным разрезам в центральных районах Восточно-Европейской равнины подтверждает выделение в среднем плейстоцене двух климатических ледниково–межледниковых макроциклов, в каждом из которых присутствует одно межледниковье (соответственно, лихвинское и каменское) и одно оледенение (печорское и днепровское). Полученные ландшафтно–климатические характеристики для подразделений более низкого ранга– стадиалов и интерстадиалов, свидетельствуют, что каждый последующий теплый и холодный интервал был холоднее предыдущего и характеризовался все более континентальными условиями. Так, в отложениях первого среднеплейстоценового (послелихвинского) интерстадиала отмечается присутствие широколиственных пород, а во время последнего интерстадиала (между днепровской и московской стадиями днепровского оледенения) в центральных и северных районах Восточной Европы существовали леса, близкие к северотаежным: в разреженных еловых лесах с примесью пихты, кедра, сосны присутствовали кустарниковая береза, ольховник, заметную роль играли полынно–маревые группировки. Средние температуры января в бассейне Волги были ниже современных на 6°, а июля – на 2,2°.

В позднем плейстоцене сохраняется общий тренд к усилению похолодания и континентализации климата, несмотря на быструю смену климатических условий. Анализ нового материала по деградации Скандинавского ледникового покрова, показал, что ледниковые стадии, были связаны с различиями в динамике Скандинавского ледникового покрова на его юго-западном и северо–восточном флангах и по-разному проявились на территориях Западно-Европейского и Восточно–Европейского секторов оледенения. Значительное похолодание, начавшееся в стадию около 60 т.л.н. МИС4, вызвало в Северной и Центральной Европе широкое развитие мерзлотных процессов и исчезновение древесных пород, существовавших в течение всего раннего валдая. На территорию Восточной Европы ранневалдайские льды выдвинулись лишь на крайний запад Кольского полуострова и прилегающий шельф, а во внеледниковой зоне также получили развитие мерзлотные процессы. Наиболее глубоким было похолодание (18-20 т.л.н.) в стадию МИС 2, сопровождалось продвижением льдов из Скандинавии на Восточно-Европейскую равнину за пределы склонов Балтийского щита. Во внеледниковой зоне происходило мощное формирование многолетних мерзлых грунтов. При переходе к этому последнему глобальному похолоданию сформировались новые типы растительности–перигляциально-тундровая и перигляциально-степная. Во время ранних интерстадиалов начала валдая (МИС 5с – бреруп, включая амерсфорт, верхневолжский) преобладали хвойные леса, в Западной Европе– с участием термофильных элементов. Второе потепление(МИС 5а – оддерраде) нашло отражение в разрезах Западной Европы, в Восточной Европе сведения о нем отсутствуют. Средневалдайское время (МИС3 – 58-25 т.л.н.) характеризовалось большой изменчивостью климатических условий, когда потепления чередовались с различными по интенсивности и продолжительности похолоданиями. Наиболее теплые условия установлены для интервала от 40 до 35 т.л.н, когда в южных районах Восточной Европы отмечено присутствие в составе растительности широколиственных пород, а климатические условия могли приближаться к современным.

5) Благодаря детальным исследованиям лессово-почвенных формаций среднего и позднего плейстоцена Приазовья, получены новые хроностратиграфические и радиуглеродные данные, которые позволили надежно установить основные элементы позднеплейстоценовой геохронологии для Доно-Азовского региона. В разрезе Беглица выявлено типичное для Восточно-Европейской равнины строение позднеплейстоценового ЛПК, в котором нижняя — салынская фаза мезинского комплекса отвечает микулинскому межледниковью. Согласно палеопедологическим данным эта эпоха характеризовалась распространением на плакорах Приазовья черноземов обыкновенных, близких к современным. Крутицкая фаза отвечает раннему интерстадиалу, когда были распространены черноземы южные с признаками каштановых почв. Условия в эту фазу были более континентальные, более засушливые по сравнению с салынской.

Полученная радиоуглеродная датировка подтверждает возраст брянского интерстадиала, отвечающий МИС3. Залегающий выше брянской почвы уровень эфемерного почвообразования может соответствовать трубчевскому горизонту ЛПК, хорошо выраженному в центральных районах Восточно-Европейской равнины.

Проведенные исследования позволили провести корреляцию важнейших событий позднего плейстоцена южных районов с центральными и северными районами перигляциальной зоны Восточно-Европейской равнины и, таким образом, подойти к созданию единой схемы событий.

6) В связи с понижением границы квартера по новой схеме Международного геологического союза до основания т.н. гелазия (2,588 млн. л. н.) проведена систематизация собственных и опубликованных материалов по геологии и палеогеографии позднего плиоцена Восточной Европы. Имеющиеся материалы свидетельствуют о сильном похолодании на рубеже 2,6 млн. л. н., которое привело к становлению ледникового режима в северном полушарии. Важной особенностью гелазия является проявление хорошо выраженной дифференциации климатических зон.

Комплексные исследования позволили выявить динамику изменения природно-климатической обстановки не только в течение гелазия (~ 2,6 – 1,8 млн л.н.), но и всего позднего плиоцена. Во время наиболее сильного похолодания, относящегося к среднему акчагылу, в бассейне Камы и Саратовского Заволжья произрастали флористически обедненные еловые леса, почти не отличающиеся от современных северотаежных. В бассейне Среднего Дона в это время господствовали разреженные сосново-березовые леса. В южных районах Восточной Европы (в интервале 2,6 — 2,5 млн. л. н.), в условиях усилившегося глобального похолодания и аридизации, происходило становление зональной растительности, близкой к современным степям. На полуострове Мангышлак существовала полупустынная растительность.

Подтема В «Роль природного фактора в расселении первобытного человека в Северной Евразии».

1) Проведенные исследования в рамках работ по проблеме освоения человеком Высоких Широт указывают на то, что в общем процессе первоначального расселения выявляются существенные пространственные неравномерности. В интервале 35 000–12 000 лет назад, это бассейны рек Камы и Печоры в Восточной Европе и бассейны Лены и Яны в Северной Азии. В позднеледниковье заселяются Западная Сибирь и Северо-Восток Азии, происходит первичное заселение Западного полушария по «Берингийскому мосту». Последующая фаза освоения приходится на мезолит и неолит (9000–4000 лет назад), когда человек достигает северных окраин Гренландии.

2) Проводились полевые исследования на позднепалеолитических стоянках центральных районов и Кавказа (Юдиново, Хотылево 1, Хотылево 6, Мухкай). Велась лабораторная обработка образцов с указанных стоянок. Полученные данные говорят о том, что многие крупные стоянки, для которых характерно наличие сложных культурных слоев с остатками костных конструкций и скоплений костного угля, функционировали достаточно долго. В их существовании выделяется несколько этапов обитания палеолитических сообществ различной продолжительности. Они определяются сложной структурой многослойности палеоповерхностей обитания человека.

На среднепалеолитическом местонахождении Хотылево I для уточнения хронологической позиции культурных слоев по древесному углю были получены новые АМС датировки – 47 160 ± 2680 л.н. (CURL-17369), 49 780 ± 3710 л.н. (CURL-17368), хорошо согласующиеся с ранее полученными данными о средневалдайском возрасте среднепалеолитических культурных слоев.

Детальные микростратиграфические наблюдения на верхнепалеолитическом памятнике Хотылево 2 позволили реконструировать древний погребенный рельеф на различных участках стоянки в период обитания здесь людей. Изучение микростратиграфии слоя указывает на некоторые различия в возрасте комплексов объектов в пределах раскопов, что и подтверждено новыми 14С датировками – 22720±150 (OxA-27225) — пункт В, раскоп Б и 23470±179 (OxA-27000) – пункт В, раскоп А.

ПРОГРАММЫ ПРЕЗИДИУМА РАН

Программа фундаментальных исследований № 4 Президиума РАН Проект «Анализ экстремальных короткопериодных и долгопериодных ландшафтно-климатических изменений в голоцене и позднем плейстоцене как ключ к пониманию современных природных процессов». Руководитель – А.А.Величко; ответственный исполнитель – О.К.Борисова.

Продолжены исследования соотношения короткопериодных колебаний с долгопериодными трендами изменений климата за последний межледниково-ледниковый макроцикл и голоцен. На основе палеоботанических и дендрохронологических данных проведены реконструкции региональных особенностей в проявлении короткопериодных (тысячелетних и вековых) колебаний климата в позднем голоцене. Реконструкции показали, что амплитуда изменений среднегодовой температуры воздуха для большинства короткопериодных осцилляций не превышала 1°С, а для наиболее ярко выраженных – приближалась к 2°С. Отклонения годовой суммы осадков, как положительные, так и отрицательные, достигали 100 мм.

 

Программа Президиума РАН «Изучение новых глобальных и локальных факторов изменения экологических систем и биоресурсов Арктики». Проект «Роль многолетней мерзлоты и оледенений в формировании экосистем арктической зоны» (руководитель – А.А.Величко).

Появление, становление и развитие отдельных компонентов Арктической зоны таких как: покровное оледенение, многолетняя мерзлота, появление тундровых сообществ, относятся к плиоцену, в интервале 5-3 млн. л.н.

Активизация криосферных процессов четко проявилась в четвертичное время, когда неоднократно развивались крупные ледниковые покровы, а за их краями формировалась т.н. перигляциальная растительность.

Экстремально суровые условия приходятся на заключительный этап позднеплейстоценовой валдайской ледниковой эпохи, около 20-18 тыс. л.н., когда глобальная температура была ниже современной на 4-5º, а уровень океана опустился на 110 м. В это время обширные пространства шельфа Северного Ледовитого океана перешли в состояние суши, а криосферные процессы охватили бóльшую часть умеренного пояса. В условиях резкой континентальности климата, сопровождавшейся сокращением осадков, чрезвычайно расширилась область многолетней мерзлоты при сокращении ледниковых систем. На осушенном шельфе развивались геоморфологические процессы, в том числе, формирование речных долин. Строение близкое современному Арктическая зона начинает приобретать на этапе перехода от последнего ледниково-межледникового цикла к голоцену (около 12 тыс.л.н.).

ПРОГРАММА ОНЗ РАН

Программа ОНЗ РАН – 13. Направление: «Устойчивое развитие аридных и семиаридных территорий: палеоклиматические реконструкции, индикация современных изменений климата, проблемы опустынивания, трансформации ландшафтов и биоты юга Русской равнины»: Проект «Этапы становления и перспективы развития аридной зоны Восточно-Европейской равнины по материалам Доно-Азовского региона» Руководитель проекта – д.г.н., проф. А.А.Величко, соруководитель проекта – к.б.н. В.В.Титов, Южный научный центр, Институт аридных зон (Ростов-на-Дону); ответственный исполнитель – к.г.н. С.Н.Тимирева.

Установлены этапы становления степной зоны юга России за последний млн лет как зонального компонента. Возникновение степной зоны является одним из заключительных этапов формирования современной структуры зональности. В плейстоцене выделяется пять этапов становления степной зоны: в начале на субтропическом уровне (с участием маквисов); затем на уровне экосистем умеренного пояса; на втором этапе — высокотравных прерийных степей; на третьем этапе их сменяют степные экосистемы, близкие к современным Центрально-Европейским (бассейн Среднего Дуная); на четвертом этапе экосистемы приобретают облик богаторазнотравных степей; наконец в оптимум современного межледниковья (голоцен), т.е. на пятом этапе степи приобретают облик близкий к нынешнему, но в варианте, характеризовавшемся более высоким увлажнением. Очевидно, что каждый последующий этап по сравнению с предшествующим, характеризуется сокращением тепло- и влагообеспеченности и ростом аридизации.

РОССИЙСКИЙ НАУЧНЫЙ ФОНД

Проект РНФ № 14-17-00705. «Реакция степных экосистем юга Европейской части России и сопряженных прибрежных систем Приазовья и Прикаспия на разномасштабные изменения климата в прошлом (плейстоцен-голоцен) как основа для оценки тренда предстоящих перестроек в состоянии естественных и агроосвоенных ландшафтов семиаридной зоны в 21-22 в.в.» — руководитель А.А.Величко.

В рамках работ по проекту проведена первоначальная корреляция континентальных отложений юга Русской равнины и морских осадков Каспийского региона. В 2014 г. было выполнено комплексное изучение опорного разреза квартера Прикаспия Западный Челекен (юго-восточное побережья Каспийского моря). В ходе работ получены новые данные по стратиграфии морских и континентальных отложений среднего и позднего плейстоцена, собрана обширная коллекция морской плейстоценовой фауны моллюсков рода Didacna, Anadonta и др. Полученные образцы морской фауны подтвердили имеющиеся данные о строении разреза, а также позволили выделить два новых стратиграфических подразделения: бакинские и хазарские слои.

Начата разработка нового опорного, ключевого участка, расположенного на южном побережье Таганрогского залива (Чумбур-Коса), вскрывающего строение лессово-почвенной формации Доно-Азовского региона и ее связи с аллювиально-морскими отложениями в интервале всего четвертичного периода. Предварительная оценка, основанная на более ранних исследованиях, позволяет рассматривать этот участок как объект, содержащий информацию в интервале не только эпохи Брюнес-Матуяма, но и более раннего интервала. В разрезе Чумбур-Коса во время полевых исследований вскрыта 16-метровая толща отложений, охватывающая последние 500 тыс. лет, представленая 4 уровнями погребенных почв: воронской, инжавинской, каменской и мезинской. На будущее намечено продолжение работ на этом разрезе, вскрытие отложений до основания обрыва и проведение бурения от основания обрыва в донную часть Азовского моря.

ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИ ПОДДЕРЖКЕ РФФИ

Проект РФФИ № 13-06-00114 «Природные условия этапов активного заселения бассейна р. Десны первобытными сообществами позднего палеолита» (руководитель – Ю.Н.Грибченко)

В рамках работ по проекту проводились полевые исследования на стоянках Елисеевичи, Юдиново, Хотылево 6. На стоянке Елисеевичи исследованы шурфы с крупными мерзлотными клиньями и деформированными культурными слоями. На участке Юдиново исследовались структурные особенности культурных слоев и вмещающих отложений на двух участках памятника. Пробурено 5 скважин с целью определения границ распространения памятника в сторону реки Судости и особенностей изменения характера позднеплейстоценовых формаций по площади стояночного участка.

Проведены лабораторные литологические исследования различных типов культурных слоев и вмещающих отложений на участках стоянок бассейна реки Десны – Юдиново, Елисеевичи, Хотылево, Пушкари, Погон, Мосолов Ров, Оболония по материалам и образцам 2013 года.

Во многих случаях выявляется определенное литогенное смещение участков активной хозяйственной деятельности обитателей поселений в пределах стояночных участков, на разных этапах функционирования стоянок (Юдиново – 15-12 т.л.н., Елисеевичи – 17-12 т.л.н., Пушкари, Погон, Бугорок – 24-11 т.л.н., Авдеево, Зарайск и др.). Это было связано с антропогенными нарушениями поверхности обитания в результате активной хозяйственной деятельности.

 

Проект РФФИ № 13-05-41340 «История возникновения, этапы развития и современная динамика степной зоны юга России в условиях естественных и антропогенных изменений климата» (руководитель – А.А.Величко)

Результаты, полученные в течение 2014 г. (по образцам 2013 г.) по разрезу Беглица, включающие изучение грансостава, определения содержания карбонатов и гумуса, определение магнитной восприимчивости, указывают на дифференциацию изучаемой толщи по скорости аэральной седиментации и типу почвообразовательных процессов, что, по всей видимости, явилось следствием климатических изменений за последние 130-150 т.л. Для этапов похолодания выявляется усиление процессов аридного и криоаридного типа с возрастанием скоростей аккумуляции лёссового материала и, вместе с этим, замедление почвообразования. А для этапов потепления, напротив, выявляется снижение скоростей лёссонакопления и рост интенсивности процессов почвообразования в условиях повышенной тепло- и влагообеспеченности.

Летом 2014 г. продолжены работы на ключевом участке Беглица. Была вскрыта толща отложений, подстилающая мезинский почвенный комплекс, в которой зафиксирована еще одна палеопочва и лиманно-морские отложения. Проведено полевое описание и детальный отбор образцов (через каждые 2 см) для гранулометрического анализа и отбор образцов для определения содержания химических элементов, что позволит на новом уровне, с высоким разрешением провести палеореконструкции. Кроме того, детально отобраны образцы на палеопедологию и палинологию и OSL. В настоящее время начата аналитическая обработка отобранных образцов на все виды анализов.

 

Проект РФФИ № 14-05-00550 «Реакция ландшафтов экотона леса и степи Восточно-Европейской равнины на климатические изменения в голоцене» (руководитель – Е.Ю.Новенко).

В 2014 г. в рамках работы по проекту были получены новые данные комплексного изучения разреза погребенного пойменного торфяника в Орловской области, а также обобщены более ранее результаты палеоботанических исследований на Среднерусской возвышенности. Результаты исследований показали, что южная граница лесной зоны в атлантическом периоде установилась в положении, близком к современному. Но при этом ландшафтная структура экотона существенно отличалась. Палинологические данные разрезов, расположенных в пределах лесной зоны (например, разрезы в районе Тульских засек, разрезы в Орловском полесье и в бассейне Верхней Оки), свидетельствуют о том, что в период 8000-5700 кал. л.н. эти территории тоже были покрыты лесом. Но уже в 120-150 км южнее, в подзоне современной северной лесостепи в то же время были распространены типичные степи (сообщества с участием полыней, злаков и маревых). Доля лесопокрытой площади, реконструированная аналоговым методом по данным ряда разрезов, существенно понижалась в направлении с северо-запада на юго-восток.

Проект РФФИ № 14-05-91166 ГФЕН_а. «Сравнительный анализ ландшафтно-климатических изменений в аридных и семиаридных областях Евразии за последний миллион лет по материалам изучения лёссово-почвенной формации юга Восточно-Европейской равнины (Приазовье) и Центральных районов Китая (Лёссовое плато)» ( руководитель — А.А.Величко).

В рамках проекта в июне совместно с китайскими исследователями осуществлены полевые работы на ключевых участках южной части Восточно-Европейской равнины (Приазовье), а в августе-сентябре – на территории центрального района Китая (Лессовое плато). Во время полевых работ на новом уровне было проведено детальное изучение опорных разрезов на территории России (разрез в устье р. Миус) и на территории Китая (разрез Цаосянь). В разрезе Миус были вскрыты отложения плейстоцена, представленные мезинским ископаемым почвенным комплексом, нижняя часть которого соответствует микулинскому межледниковью, а верхняя – ранневалдайскому интерстадиалу. Выше мезинской почвы залегает брянская почва, соответствующая брянскому интерстадиалу. В основании мезинского комплекса – лиманно-морские отложения. Общая мощность вскрытой толщи составляет ~ 14,5 м.

В разрезе Цаосянь вскрыта мощная позднеплейстоценовая лессовая толща, в нижней части которой залегает погребенная почва. Общая мощность вскрытой толщи ~ 60 м.

Разрезы были детально зарисованы и описаны, проведен отбор образцов на различные виды анализов. В настоящее время начата камеральная обработка образцов китайскими и российскими исследователями.

Проект РФФИ № 14-05-00620 А «Эволюция ландшафтно-климатической обстановки центра и юга Восточно-Европейской равнины в нижнем и среднем плейстоцене» (руководитель — А.А. Величко).

Согласно планам на 2014 год по тематике проекта были отобраны и изучены опубликованные геологические, геоморфологические, палеоботанические, палеофаунистические, палеомагнитные материалы по раннему и среднему плейстоцену Восточно-Европейской равнины. Проведено обобщение палеоботанических исследований по гелазию для разрезов Восточно-Европейской равнины, которые в целом свидетельствую о том, что ледниковый тип климата стал проявляться с конца эоцена. Анализ имеющихся материалов показал, что в рамках временного интервала, рассматриваемого ранее в Восточно-Европейском регионе как поздний плиоцен, находится один из наиболее значимых рубежей, c которым связаны глубокие ландшафтно-климатические изменения. Начиная с претегелена (гелазия), в результате резкого похолодания и аридизации климата растительный покров постепенно стал утрачивать наиболее теплолюбивых представителей тургайской флоры и приобретать современный облик. В составе фауны появились обитатели холодной лесостепи – лемминги. Этот рубеж примерно совпадает с магнитной инверсией Гаусс/Матуяма и началом среднего виллафранка.

МОЛОДЕЖНЫЕ ПРОЕКТЫ РФФИ 2014-2015 ГГ.

Проект РФФИ № 14-05-31444 мол_а «Реконструкция этапов развития хвалынской трансгрессии на территории юго-восточного побережья Каспийского моря (Туркменистан)» (Руководитель — Р.Н. Курбанов).

В 2014 году изучены опубликованные материалы по палеогеоморфологии и геологии Западного Туркменистана, а также фондовые материалы Института пустынь в г. Ашхабад. В рамках полевых работ получены новые по морфологии морских раннехвалынских террас: выполнено геоморфологическое и геодезическое профилирование, описание современной морфологии. Детально изучена серия космических снимков юго-восточного побережья Каспийского моря, выделенные по ним серии террасовых уровней, сопоставлены с результатами полевых работ, на основании чего составлена геоморфологическая карта района исследования. Полученные материалы позволят в значительной степени дополнить имеющиеся представления по эволюции рельефа Западного Туркменистана в позднем плейстоцене.

Проект РФФИ 14-05-31428 мол_а «Реконструкция развития рельефа Северо-Восточного Приазовья в плейстоцене (по материалам изучения лёссово-почвенной формации)» (руководитель – Е.А. Константинов).

В рамках проекта проведены полевые работы на ключевом участке к востоку от Миусского лимана (Ростовская область, Неклиновский район). Материалы, полученные в результате изучения берегового обнажения протяженностью 2,7 км и кернов буровых скважин по профилю в крест обнажению, позволяют реконструировать основные этапы развития рельефа на данном участке террасы. Формирование слоистых глин и алевритов цоколя террасы соотносится со временем среднеплейстоценовой трансгрессии (~ 250 т.л.н.), в фазу кульминации которой здесь существовал мелководный приустьевой залив (лиман палео-Дона). При спаде трансгрессии на месте залива сформировалась многорукавная дельта по типу современной дельты Дона. К концу среднего плейстоцена относится переход поверхности исследуемого участка на субаэральный этап развития. В днепровское время (~ 180-130 т.л.н.) поверхность развивается на фоне преобладания лёссовой аккумуляции. Лёссонакопление сказывается на росте общего уровня поверхности (3-5 м), при сохранении основных черт первичного рельефа. Этап Микулинское межледниковье – ранний валдай (~ 130-60 т.л.н) характеризовался относительной стабилизацией поверхности и развитием степных ландшафтов, о которых свидетельствуют черноземовидные почвы мезинского педокомплекса. На ранневалдайское похолодание пришлась фаза малоинтенсивной лёссовой аккумуляции (около 1 м), на что указывает разобщенность микулинской (салынской) и ранневалдайской (крутицкой) почв мезинского педокомплекса. На брянский интерстадиал (MIS 3, ~ 60-29 тыс. л. н.) пришлась фаза (скорее всего кратковременная) повышенной динамической активности среды седиментации, которая нарушила более или менее размеренный ритм накопления пылеватого осадка на субаэральном этапе развития поверхности. Вероятно, данный этап был связан с локальными эоловыми событиями. На поздневалдайское время (MIS 2, 29-12 кал. т.л.н.) пришелся этап наиболее интенсивного лёссонакопления (5-7 м), который соответствует фазе максимального похолодания. Валдайский лёсс облекает поверхность брянского времени и вместе с тем несколько сглаживает неровности микрорельефа. На голоценовом этапе поверхность террасы не испытывала существенных трансформаций, на что указывает мощный чернозем, венчающий разрез.

Проект РФФИ № 14-05-31481 мол_а «Развитие почвенного покрова центра и юга Восточно-Европейской равнины в среднем плейстоцене)» (руководитель — П.Г. Панин).

В рамках проекта за 2014 г было выполнено комплексное изучение двух разрезов лессово-почвенной формации центра и юга Восточно-Европейской равнины Ожерелье и Гололобово. Помимо детального послойного описания в рамках полевых работ были отобраны пробы для проведения микроморфологического анализа строения погребенных почв, а также образцы для радиоуглеродного и OSL датирования. Так в разрезе Ожерелье, по-видимому, доминировали процессы лессиважа, с застоем влаги в верхних слоях (коэффициент Швертмана 0,13) с последующим преобладанием поверхностного элювиально-глеевых процессов. В разрезе Гололобово 1-05 наряду с процессами лессиважа, промывным водным режимом, принимали участие процессы оподзоливания.

По микроморфологическим данным раннеинжавинские межледниковые палеопочвы формировались по элювиально-иллювиального типу илистого вещества и смектитовой фазы. Наличие же в илистом веществе тонкодисперсного кварца и увеличение содержания каолинита и гидрослюд является диагностическим показателем стадии подзолообразовании или элювиально-глеевых процессов, что дает возможность аналогизировать формирование этой палеопочвы с микулинской межледниковой палеопочвой.

ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИ ПОДДЕРЖКЕ

РУССКОГО ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА

Издательский проект Русского географического общества при софинансировании РФФИ, проект №14-05-07020д — Издание атласа-монографии «Инициальное заселение Арктики человеком в условиях меняющейся природной среды» (руководитель — А.А.Величко).

В Атласе-монографии обобщаются материалы исследований Высоких Широт, проводившиеся учеными разных стран по программе «Международный Полярный Год» в рамках проекта № 276. В работе рассмотрены проблемы, связанные с первоначальным проникновением древних людей в арктические широты и их адаптацией к экстремальным ландшафтно-климатическим обстановкам. Он состоит из двух частей. Первая включает серию региональных очерков, где дается обзор древнейших памятников Северной Евразии, Берингии, Севера Канады и арктических островов в северной Атлантике (Гренландии и Исландии). Вторая часть содержит специализированные главы, посвященные анализу таких аспектов первичного расселения как характер адаптаций, физический облик и генетика популяций, системы питания и жизнеобеспечения. В заключительной главе дается синтез собранных данных, представлены серии карт, демонстрирующих ареалы, освоенные древним человеком и природные зоны по широким хронологическим срезам. Атлас-монография является результатом творческого сотрудничества различных специалистов из разных стран, имеющих выход к Северному Ледовитому океану.

 

Грант РГО «Совместная российско-китайская экспедиция по маршруту выдающегося русского географа В.А. Обручева в центральном Китае» (руководитель — П.Г. Панин).

В ходе двух экспедиции на Китайское Лессовое плато и Северо-Западный Цинхай получены новые данные о строении лессово-почвенной формации, геоморфологии, географии, этнографии Центрального Китая. Участниками двух экспедиций (в августе и октябре 2014 года) получена обширная коллекция фотографий, картин и рисунков природы Лессового плато, озера Кукунор, горных хребтов Цинхая и Наньшаня. В общей сложности за время проекта съемочной группой на протяжении более 30 съёмочных дней отснят значительный материал, который послужит основой для фильма об экспедиции В.А. Обручева и произошедших за это время изменениях в научных представлениях о природе лессов. Выполнен анализ обширной литературы по геологии, географии, истории центрального Китая, дневников В.А. Обручева. Полученные в рамках проекта материалы, представлены в виде трех стендов на Фестивале РГО в г. Москва в ноябре 2014 года. Ход экспедиции был освящен в двух сюжетах федерального телеканала «Культура».