Реконструкция истории природной среды и изучение современных ландшафтов Арктических и Субарктических регионов может помочь при прогнозировании глобальных природных изменений в будущем. Изучение озерных отложений Кольского региона, который был покрыт ледником в последнюю ледниковую эпоху, поможет при реконструкции природных условий региона в позднем плейстоцене - голоцене. Спорово-пыльцевой анализ широко применяем при исследованиях в регионе, это предоставляет возможность корреляции значительного массива данных между собой. Количественные реконструкции на базе спорово-пыльцевого анализа дают численные данные по основным климатическим показателям, что позволяет сравнивать их с результатами климатических реконструкций, полученных другими методами (например, на базе анализа хирономид). В настоящий момент климатические показатели на базе спорово-пыльцевого анализа вычислены только для одного небольшого озера в горной части (Solovieva et al., 2005), а также климатические показатели на базе анализа хирономид по двум небольшим озерам (одно в горной местности, другое - на южном побережье) (Ilyashuk et al., 2013, Ilyashuk et al., 2005). Опубликованные исследования не позволяют достаточно достоверно охарактеризовать климат всего региона. В данном проекте планируется получить количественные показатели растительности и климата для нескольких озер, которые были изучены палинологически в научной лаборатории геоморфологических и палеогеографических исследований полярных регионов и Мирового океана СПбГУ (Lenz et al., 2021, Kostromina et al., 2018, Kostromina et al., 2021). Озера различные по размерам и расположены в разных растительных зонах. сравнение полученных результатов между собой позволит провести региональные реконструкции. Помимо работы с озерными отложениями планируется создание коллекции современной пыльцы и спор, полученной из коллекции гербарных образцов, часть которой была отобрана в 2018 году в рамках практики в магистратуре, вторая часть будет отобрана летом 2021 года в рамках экспедиции в составе коллектива КНЦ РАН.
Профессор Павел Ефимович Тарасов, известный палинолог, является одним из разработчиков метода реконструкции на основе биомов и одним из ведущих мировых исследователей, применяющих количественные и статистические методы в своих исследованиях (Tarasov et al., 1998, Tarasov et al., 2005). Мы начали совместную работу по применению метода биомизации для Кольского региона, однако связи с его малоизученностью в этом отношении требуется введение дополнительных условий при анализе, что наилучшим образом возможно при личном общении с профессором. Помимо этого Геологический Институт Свободного Университета Берлина располагает современным оборудованием для микроскопии и производства микрофотографий. ресурсы Свободного Университета ранее использовались при создании Атласа фотографий растений и пыльцы дельты реки Лены, который был высоко оценен научным сообществом (Savelieva et al., 2013).
Проект направлен на изучение развития растительности и климата Кольского региона в период после отступления последнего оледенения и до современности. Основным объектом исследования служат донные отложения нескольких небольших озер, расположенных в разных растительных зонах. Вычисление палеоклиматических показателей в данном регионе развито нешироко. Планируемые исследования могут существенно дополнить опубликованные данные. Статистическая обработка результатов спорово-пыльцевого анализа методом биомизации позволит унифицировать итоговую информацию и сделает результаты более сравнимыми. Помимо работы с донными отложениями, предполагается работа с современной коллекцией. Изучение современной растительности позволит уточнить палеогеографическую информацию
С 15 января 2022 г. по 15 марта 2022 стипендиатом было проведено исследование в рамках проведения реконструкции растительности и климата в голоцене Кольского региона в Свободном Университете Берлина. Оно включало в себя комплексную интерпретацию палинологоичских, литологических и геохронологических данных колонки озера Каменистое. Сопоставляя полученные результаты и результаты ведущих исследований в области палеореконструкций удалось выделить общие закономерности развития растительности и климата. Описана динамика растительности и климата восточной части Фенноскандии (Европейская Арктика) за последние 13000 лет. Подготовлен рад изображений, для использования в качестве иллюстраций к планируемой публикации (Обзорная карта Кольского региона с указанием современных границ растительных зон, сравнение схем деглациации по данным различных источников, топографическая схема территории в районе озера Каменистое, спорово-пыльцевая диаграмма отложений озера Камеснистое). Для озер северной части Кольского региона произведена реконструкция биомов. Результаты представлены в графическом виде. Были выделены ключевые публикации для построения региональной схемы развития растительности.
Проводилась работа с коллекцией современно пыльцы и спор. Силами сотрудников Свободного Университета Берлина выполнены фотографии пыльцевых зерен 5 видов растений (всего около 100 фотографий). Стипендиатом проводилось сравнение рецентных спорово-пыльцевых спектров Кольского региона (как отобранных самостоятельно в рамках полевых работ 2018 и 2021 года, так и опубликованных в международной базе данных) с описанием растительных площадок (получены в рамках полевых работ 2018 и 2021 года). Полученные результаты представлены в графическом виде, планируется использования в качестве иллюстративного материала в бедующий научной статье.
Результаты выполненной работы доложены на английском в рамках лекции Профессора Свободного Университета Берлина Павла Ефимовича Тарасова
Получена информация о развитии растительности и климата Кольского региона с конца межстадиального периода Bo-AL до настоящего времени. Территория оз. Каменистое была окружена лесотундрой в конце интерстадиала Bo-АL. Тундра является доминирующим биомом для интервала позднего дриаса. Ранний Голоцен характеризуется быстрой сменой травянистой тундры на березовые редколесья. Установление растительности северной подзоны тайги с преобладанием березы, а также вероятное развитие водно-болотных угодий произошло около 10,5 тыс. кал. лет. Самые высокие значения процентного содержания пыльцы Pinus зарегистрированы между 8,2 и 4,2 тыс. кал. лет. Заметное распространение сосновых лесов в Кольском районе началось с уже существовавших там в раннем голоцене небольших локальных популяций сосны. Пик пыльцы Picea около 3 тыс. кал. лет. Моделированное увеличение влажности на Кольском полуострове подтверждается увеличением процентного содержания Picea в записи пыльцы озера Каменистое и объясняет усиление таежного биома в регионе после 6 тыс. кал. лет. Усиление таежного биома еще больше ускорилось в результате похолодания климата в позднем голоцене. В целом, Палинологические данные и реконструкция биома на их основе менее чувствительны к местным факторам, чем сообщества хирономид и диатомей.
Получена реконструкции биомов для двух небольших озер северной части Кольского региона. Ранний голоцен характеризуется доминированием тундрового биома. Первая половина среднего голоцена характеризуется доминированием биома холодных листопадных лесов, коэффициент открытости ландшафта при этом максимальный (чем выше этот коэффициент, тем более надежной является реконструкция лесных условий). Данный биом во второй половине среднего голоцена сменяется биомом тайги. Однако, коэффициент открытости ландшафта снижается. Наиболее вероятным растительным сообществом, которое можно реконструировать по этим данным является сосновая лесотундра.
Полученные микрофотографии 5 видов растений станут существенным дополнением к ранее полученным данным и станут основой для создания создании Атласа фотографий растений и пыльцы Кольского региона.
Сравнение рецентных спорово-пыльцевых спектров и растительных площадок показало, что спорово-пыльцевые спектры (СПС) тундровой зоны характеризуются доминированием пыльцы карликовой березы, субдоминантой является пыльца вересковых, однако в растительном покрове вересковые и карликовая береза занимают примерно равные позиции. Для зоны березовой лесотундры сохраняется доминирование пыльцы берёзы, однако в (СПС) возрастает доля пыльцы сосны. В современном растительном покрое в этой зоне сосна встречается единично. Зоны сосновой лесотундры и лесные зоны подсказывают хорошую корреляцию между составом современной растительности и СПС. Отличие СПС тундры и березовой лесотундры от состава современной растительности может быть связано с высокой продуктивностью березы и сосны. Данную особенность несомненно стоит принимать во внимание при реконструкции развития растительности.
- Получена информация о развитии растительности и климата Кольского региона позднеледниковья и голоцена Кольского региона. Полученные данные станут основой для научной статьи.
- Проведена реконструкция биомов для озера Каменистое и двух озер северной части Кольского региона. Полученные результаты войдут в Выпускную квалификационную работу аспиранта.
- Получены фотографии пыльцы 5 видов растений, которые планируется использовать при создании Атласа фотографий растений и пыльцы Кольского региона.
- Произведено сравнение рецентных спорово-пыльцевых спектров и состава современной растительности Кольского региона. Полученные закономерности будут учитываться при построении дальнейших реконструкций развития растительности.
Стипендиатом была проведена работа по сравнению рецентных данных с современной растительностью. Произведена биомизация спорово-пыльцевых данных по колонкам трех озер, составлен иллюстративный материал к исследованиям, подготовлен первичный текст научной статьи. Вся работа происходила под руководством Профессора Павла Ефимовича Тарасова. Полученные результаты обсуждались и дополнялись входе совещаний с научным руководителем аспиранткой работы, доцентом кафедры геоморфологии СПбГУ Савельевой Ларисой Анатольевной
Исследование, выполняемое в рамках проекта, затрагивает несколько областей естественных наук. Палеогеографические реконструкции стоят на стыке научных интересов геологии и географии. Помимо этого, работы с современной растительностью охватывают сферу интересов ботаники и ботанической географии. В обработке данных был применен математический и статистический подход.
Циркумполярные регионы находятся в центре внимания политических, научных и общественных организаций всего мира. Растущий интерес имеет много веских причин. Данные дистанционного зондирования и повторного анализа климатических моделей демонстрируют, что наиболее выраженное повышение температуры за последние годы произошло в арктических районах. Глобальное потепление приводит к тревожному уменьшению площади морского льда, что угрожает очень хрупкой окружающей среде региона и различным аспектам жизни растений, животных и человека. Недавние исследования также показывают, что последствия изменения климата в Арктике не ограничиваются влиянием только на этот регион, но могут также затронуть районы, где проживает значительная часть населения мира. Изучение динамики климата в прошлого может стать ключом к понимаю современных климатических изменений
| Short title | Holocene vegetation and climate reconstructions and creating the reference pollen collection of Kola Region |
|---|
| Acronym | D. Mendeleev 2021 |
|---|
| Status | Not started |
|---|
