Сибирские ученые восстанавливают историю лесов и климата Алтая по озерным отложениям
Специалисты из Института археологии и этнографии СО РАН совместно с коллегами из Центрального сибирского ботанического сада СО РАН, Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН и Института геологии и минералогии имени В. С. Соболева СО РАН изучают озера Алтая и их донные отложения, для того чтобы по возрастным слоям и сохранившейся пыльце восстановить историю климата и растительности за последние тысячелетия. Такие данные помогают понять, как менялась природа и леса региона, и прогнозировать будущие экологические изменения.
Особый интерес для специалистов представляют водоемы, расположенные среди Алтайских гор, включая российские, монгольские и казахстанские регионы. При этом основное внимание уделяют слоям, сформировавшимся в эпоху голоцена (последние 11 700 лет), которая отличается сравнительно мягким и теплым климатом, близким современному.
Одним из озер, которые исследовали ученые, стало Хиндиктиг-Холь. Оно расположено в горах Монгун-Тайга, на границе России и Монголии, в Республике Тыва. «Название на тувинском языке буквально означает “озеро с пупком”, поскольку в его центральной части расположены небольшие островки. Подобные топонимы довольно распространены в регионе. Это озеро отличается значительной глубиной — наши приборы испытывали трудности с ее измерением. Предполагается, что местами Хиндиктиг-Холь глубже ста метров. Образовалось озеро на месте древних ледниковых отложений, а каменистое дно значительно усложняет любые исследовательские работы», — рассказывает ведущий научный сотрудник ИАЭT СО РАН, заведующая лабораторией естественно-научных методов в археологии PaleoData доктор географических наук Наталия Алексеевна Рудая.
Ученые используют специальный пробоотборник, который опускается в воду под действием собственной массы и погружается в мягкие донные отложения озера. Сначала исследователи определяют точный возраст полученных кернов, используя разнообразные методики. Наиболее распространенный метод — радиоуглеродное датирование, которое применялось и для оценки возраста отложений озера Хиндиктиг-Холь. Образец доставляли в специальную лабораторию в Тайбейском университете (Тайвань), где проводили датирование материала.
Помимо радиоуглеродного метода, используются и другие способы оценки изменений в биологическом разнообразии озерных отложений. Например, сохранилась пыльца растений, части ротовых аппаратов маленьких ветвистоусых ракообразных и личинок комаров-звонцов. По этим остаткам можно определить, какой была температура в разные времена.
Исследования позволили заглянуть глубоко в прошлое и реконструировать природу окрестностей озера Хиндиктиг-Холь. Оказывается, ранний голоцен, начавшийся около одиннадцати с половиной тысяч лет назад, совпал с активным таянием вечной мерзлоты. Климат был сухой и континентальный, однако на этой земле продолжали существовать леса, причем деревья распространялись даже выше современной верхней границы распространения леса. Почему так произошло, пока остается тайной для ученых. Примерно семь — три тысячи лет назад начался самый теплый период голоцена, известный как голоценовый оптимум. Климат стал более влажным, увеличилось число лесов, а территория оказалась более пригодной для проживания человека.
Последние три тысячи лет характеризуются снижением уровня осадков, хотя и не столь значительным, как в первые тысячелетия голоцена. В этот период площадь лесов резко сократилась. Пока однозначного ответа на вопрос, почему так произошло, нет, и он продолжает оставаться предметом активных обсуждений среди ученых. Одним из возможных объяснений может стать влияние человека: вероятно, леса были сведены людьми. Были найдены и следы старинных вырубок, свидетельствующих о вмешательстве человека в естественный ход вещей.
Существует версия, которая объясняет это явление изменениями климата: нынешнее количество осадков выше, чем в раннем голоцене, но температура воздуха ниже, что способствует распространению многолетней мерзлоты и заболачиванию почвы. Возможно, совокупность этих факторов препятствует восстановлению лесной зоны.
«Сейчас мы взяли образцы кернов из различных озер и начали работу с торфяниками. Наша ближайшая цель — собрать обширный материал по озерам Алтая, создать большой массив данных обо всем регионе. Затем планируем построить единую цифровую модель, которая позволит проследить эволюцию климата Алтая на протяжении голоцена, что в будущем сможет помочь создавать прогнозы», — подытожила исследовательница.
Поготовлено по материалам издания «Наука в Сибири», фото Наталии Рудой
