Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Микишин Ю.А. 1

---

1 Дальневосточный геологический институт ДВО РАН»

Атлантический период голоцена на юге о. Сахалин насчитывал не менее 12 короткопериодичных ландшафтно-климатических изменений, группирующихся в три эпохи. Ранняя, «Вавайская», эпоха продолжалась с 8000 радиоуглеродных л.н. / 8800 календарных л.н. до 6000 л.н. / 6800 к.л.н и отличалась наиболее теплым и сухим климатом. В растительном покрове преобладали многопородные широколиственные леса с доминированием дуба и ореха. Середина эпохи, около 7100–6800 л.н. / 7900–7700 к.л.н., отметилась холодным эпизодом «Ключи», вызвавшим развитие пихтово-еловых лесов с участием широколиственных пород. Средняя, «Сусуйская», эпоха (6000–5000 л.н. / 6900–5700 к.л.н.) характеризовалась, в целом, более холодным и влажным климатом. Они включала 6 ландшафтно-климатических изменений: «Рорэ» (6000–5900 л.н. / 6900–6700 к.л.н.) – с климатом теплее и суше современного и растительностью смешанных лесов; «Южанка» (5900–5600 л.н. / 6700–6400 к.л.н.) – теплее и влажнее предыдущего, с пихтово-еловыми лесами с участием широколиственных деревьев; «Черемшанка» (5600–5450 л.н. / 6400–6300 к.л.н.) – теплее и суше предыдущего эпизода, но прохладнее «Вавайской» эпохи, со смешанными лесами; «Владимировка» (5450–5300 л.н. / 6300–6100 к.л.н.) – с условиями, близкими к современным, со смешанными лесами и пихтово-еловой тайгой в середине эпизода; «Пензенский-2» (5300–5200 л.н. / 6100–6000 к.л.н.) – теплее и суше современного, с широколиственными лесами; «Новиково» (5200–5000 л.н. / 6000–5700 к.л.н.) – с климатом, близким к современному, и елово-пихтовой тайгой. Поздняя, «Мерейская», эпоха развивалась около 500 лет в конце атлантического периода. Отличалась более теплым и сухим климатом, чем современный, но уступавшим условиям «Вавайской» эпохи. Содержала теплые эпизоды «Пензенский-3» (5000–4800 л.н. / 5700–5500 к.л.н.) и «Пензенский-1» (4700–4600 л.н. / 5400–5300 к.л.н.) со смешанными лесами, разделявшиеся холодным и влажным событием «Невзрачный» (4800–4700 л.н. / 5500–5400 к.л.н.) с пихтово-еловой тайгой.

Статья в формате PDF

0 KB

голоцен

ландшафтно-климатические изменения

спорово-пыльцевой комплекс

радиоуглеродное датирование

палеорастительность

палеоклимат

1. Хотинский Н.А. Радиоуглеродная хронология и корреляция природных и антропогенных рубежей голоцена // Новые данные по геохронологии четвертичного периода. К XII конгрессу ИНКВА (Канада, 1987 г.). М.: Наука, 1987. С. 39–45.

2. Reimer P.J., Bard E., Bayliss A., Beck J.W., Blackwell P.J., Ramsey C.B., Buck C.E., Cheng H., Edwards R.L., Friedrich M., Grootes P.M., Guilderson T.P., Haflidason H., Hajdas I., Hatté C., Heaton T.J., Hoffmann D.L., Hogg A.G., Hughen K.A., Kaiser K.F., Kromer B., Manning S.W., Niu M., Reimer R.W., Richards D.A., Scott E.M., Southon J.R., Staff R.A., Turney C.S.M., Plicht J. IntCal 13 and Marine 13 radiocarbon age calibration curves 0–50,000 years calBP. Radiocarbon. Vol. 55 (4). 2013. P 1869–1887. DOI: 10.2458/azu_js_rc.16947.

3. Микишин Ю.А., Гвоздева И.Г. Эволюция природы юго-восточной части острова Сахалин в голоцене. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1996. 130 с.

4. Микишин Ю.А., Гвоздева И.Г. Ландшафтно-климатические изменения на юге Сахалина в средне-позднеатлантическое время голоцена // Успехи современного естествознания. 2017. № 12. С. 207–214. DOI: 10.17513/use.36630.

5. Микишин Ю.А., Гвоздева И.Г. Следы похолоданий на юге Сахалина в позднеледниковье и атлантическом периоде голоцена // Успехи современного естествознания. 2018. № 3. С. 107–116. DOI: 10.17513/use.36711.

6. Гвоздева И.Г., Микишин Ю.А. Стратиграфия и палеогеография голоцена юго-западного Сахалина // Естеств. и техн. науки. 2008. № 3. С. 177–183.

7. Микишин Ю.А. Позднеатлантическая трансгрессия Охотского моря на побережье юго-восточного Сахалина // Береговые исследования в Тихоокеанской России: сборник научных статей / под науч. ред. П.Ф. Бровко. Владивосток: Изд-во Дальневост. федерального ун-та, 2020. С. 131–143. DOI: 10.24866/744-4825-7/131-143.

8. Борисова О.К. Ландшафтно-климатические изменения в голоцене // Изв. РАН. Сер. геогр. 2014. № 2. С. 5–20.

9. Wang S., Ge Q., Wang F., Wen X., Huang J. Abrupt climate changes of Holocene. Chinese Geographical Science, 2013. Vol. 23. Iss. 1. P. 1–12.

10. Weninger B., Clare L., Gerritsen F., Horejs B., Kraub R., Linstädter J., Özbal R., Rohling E. J. Neolithisation of the Aegean and Southeast Europe during the 6600–6000 calBC period of Rapid Climate Change. Documenta Praehistorica 41 (XLI). 2014. P. 1–31. DOI: 10.4312/dp.41.1.

11. Бляхарчук Т.А. Послеледниковая динамика растительного покрова Западно-Сибирской равнины и Алтае-Саянской горной области (по данным спорово-пыльцевого анализа болотных и озерных отложений): автореф. дис. … докт. биол. наук. Томск, 2010. 43 с.

12. Белянин П.С., Андерсон П.М., Ложкин А.В., Белянина Н.И., Арсланов Х.А., Максимов Ф.Е., Горнов Д.А. Изменения растительности на Юге Российского Дальнего Востока в среднем и позднем голоцене // Изв. РАН. Сер. геогр. 2019. № 2. С. 69–84. DOI: 10.31857/S2587-55662019269-84.

13. Bazarova V.B., Mokhova L.M., Klimin M.A., Kopoteva T.A. Vegetation development and correlation of Holocene events in the Amur basin, NE Eurasia. Quaternary International. 2011. Vol. 237. P. 83–92. DOI: 10.1016/j.quaint.2011.01.011.

14. Igarashi Y. Holocene vegetation and climate on Hokkaido Island, northern Japan. Quaternary International. 2013. Vol. 290–291. P. 139–150. DOI: 10.1016/j.quiant.2012.09.030.

15. Razjigaeva N.G., Ganzey L.A., Grebennikova T.A., Belyanina N.I., Mokhova L.M., Arslanov K.A., Chernov S.B. Holocene Climatic Changes and Vegetation Development in the Kuril Islands. Quaternary International. 2013. Vol. 290–291. P. 126–138. DOI: 10.1016/j.quant.2012.06.034.

Атлантический период, согласно периодизации голоцена для северной Евразии [1], имеет возрастные рамки 8000 и 4600 радиоуглеродных лет назад (л.н.). Приведение к астрономическому возрасту [2] определяет их в среднем в 8800 и 5300 календарных лет назад (к.л.н.). На юге Сахалина для этого интервала времени были выявлены три экспансии широколиственных лесов, развивавшиеся в более теплых, нежели современные, климатических условиях, а также две – мелколиственных и темнохвойных формаций, сменявших их во время похолоданий [3]. Вторая, позднеатлантическая экспансия распространения широколиственных лесов сопоставлялась с оптимумом голоцена. Дальнейшие исследования новейших отложений южной части острова, проведенные в течение 2000–2020 гг., позволили существенно дополнить картину ландшафтно-климатических изменений, происходивших в атлантическом периоде голоцена, и пересмотреть время наступления его оптимальной фазы.

Цель исследования: восстановить эволюцию ландшафтно-климатических изменений на юге Сахалине в атлантическом периоде голоцена.

Материалы и методы исследования

Для восстановления эволюции ландшафтно-климатических изменений была использована палинологическая характеристика 85 образцов разнофациальных отложений из 17 разрезов, датированных радиоуглеродным анализом (рис. 1). Радиоуглеродный возраст отложений (таблица) определялся в лабораториях палеоклиматологии кайнозоя Института геологии и минералогии СО РАН (20 дат, индекс СОАН), физического факультета Дальневосточного государственного, ныне федерального, университета (7 дат, индекс ДВГУ), физического факультета Уральского пединститута (3 даты, индекс УПИ), геохимии изотопов и геохронологии ГИН РАН (2 даты, индекс ГИН), Института наук о Земле СПбГУ (1 дата, индекс ЛУ).

Радиоуглеродные датировки отложений, накапливавшихся на юге Сахалина в атлантическом периоде голоцена

Примечание. *Калибровка радиоуглеродных датировок выполнена в программе quickcal 2007 ver.1.5 (http://www.calpal-online.de) и «Marine04» (Hughen et al., 2004) – для морских образцов.

Результаты исследования и их обсуждение

Анализ спорово-пыльцевых спектров, размещенных в хронологическом порядке, выявил 12 короткопериодичных ландшафтно-климатических изменений, происходивших в атлантическом периоде голоцена (рис. 2). Палеоклиматические особенности изменений позволяют сгруппировать их в три наиболее продолжительные палеогеографические эпохи: «Вавайскую», «Сусуйскую» и «Мерейскую». Ранняя, «Вавайская», эпоха отличалась наиболее теплым климатом в голоцене, продолжавшимся около 2000 лет в течение ранней и средней фаз атлантического периода. Начало эпохи приурочено к атлантическому периоду, поэтому самая древняя радиоуглеродная дата около 8250 л.н. / 9240 к.л.н. (таблица), полученная для него, явно искажена, поскольку указывает на бореальный период голоцена. Ее действительный возраст, скорее всего, не превышает 8000 л.н. / 8800 к.л.н. «Вавайская» эпоха отвечает расцвету многопородных широколиственных лесов с преобладанием дуба и ореха (Juglans), в меньшей степени ильма, достигавших максимального распространения на территории южного Сахалина. В спорово-пыльцевых комплексах (СПК) «Va-1» и «Va-2» отмечается наибольшее для голоценовых отложений содержание пыльцы теплолюбивых широколиственных пород (рис. 2). В среднем оно составляет 45–52 %, что в 4 раза больше, чем в субфоссильном СПК, развитом на юге острова среди пихтово-еловых лесов с участием широколиственных пород. При этом почти в 60 % случаев ее количество превышает 50 %, достигая максимальных значений в 60–63 %. Среди нее преобладает дуб (до 42 %), реже встречаются орех (Juglans, до 39 %) и ильм (до 16 %). Пыльца остальных 14 таксонов (Tilia, Corylus, Fraxinus, Carpinus, Phellodendron, Aralia, Araliaceae, Viburnum, Vitis, Acer, Syringa, Celastraceae, Fagus, Castanea) встречается в количестве не более 1–1,5 %, и чаще всего – 0,2–0,4 %. Второе место – у мелколиственных деревьев (30–34 %), среди которых пыльца берез встречается в 2–5 и более раз чаще, чем ольхи и ивы. Присутствие пыльцы влаголюбивых темнохвойных пород ели и пихты в среднем в 3–5 раз меньше, чем в субфоссильном комплексе. Состав комплексов отражает растительность, существовавшую в условиях значительно теплее современных и с меньшей влажностью климата, благоприятных для произрастания широколиственных лесов. «Вавайская» эпоха разделена на раннюю и позднюю стадии холодным и влажным эпизодом «Ключи», проявившимся около 7100–6800 л.н. / 7900–7700 к.л.н. Он имел климатические параметры, близкие к современным условиям, и вызвал распространение елово-пихтовых лесов с участием широколиственных пород (рис. 2, СПК «Va-2»). Этот холодный эпизод, возможно, был не первым, прерывавшим теплые климатические условия эпохи. Следов более раннего (возможно, максимального в голоцене) похолодания, известного как «климатическое событие 8.2 к.л.н.» [8, 9], не обнаружено. Причиной этому, скорее всего, послужила низкая влажность климата, препятствовавшая торфонакоплению. Не исключено, что оно не успело оставить свой след из-за кратковременности и разделения потеплением на два холодных эпизода [10]. Окончание «Вавайской» эпохи ознаменовано наступлением глобального позднеатлантического похолодания, около 6000 л.н. / 6900 к.л.н. Средняя, «Сусуйская», эпоха развивалась 1200 лет, охватив большую часть поздней фазы атлантического периода голоцена (6000–5000 л.н. / 6900–5700 к.л.н.). Характеризовалась, в целом, более холодным и влажным климатом и, по-видимому, совпадала с этапом быстрых (или резких) климатических изменений 6–5 тыс. л.н. голоцена [8]. В ее составе удалось проследить 6 ландшафтно-климатических изменений. Наиболее раннее из них, эпизод «Рорэ», продолжалось около 200 лет (6000–5900 л.н. / 6900–6700 к.л.н.). Его условия были лишь немного теплее и суше современных. В растительности распространялись смешанные леса с преобладанием берез, участием широколиственных (среднее содержание пыльцы 15 %) и темнохвойных (13 %) пород (рис. 2, СПК «Su-1»). Второй, тоже холодный, эпизод «Южанка» около 5900–5600 л.н. / 6700–6400 к.л.н., продолжался дольше – 300 лет. Имел климатические условия несколько теплее и влажнее предыдущих, обусловившие появление пихтово-еловых лесов (52 %) с большим участием широколиственных деревьев (19 %), чем в современной растительности (СПК «Su-2»). Во время менее продолжительного эпизода «Черемшанка», около 5600–5450 л.н. / 6400–6300 к.л.н., климат стал существенно теплее и суше, но прохладнее, чем во время «Вавайской» эпохи. Он привел к развитию смешанных лесов с преобладанием мелколиственных (52 %) и широколиственных (31 %), реже – темнохвойных пород (рис. 2, СПК «Su-3»). Вторая половина «Сусуйской» эпохи характеризовалась двумя эпизодами более холодного и влажного климата, разделенными резким потеплением. Эпизод «Владимировка», развивавшийся около 5450–5300 л.н. / 6300–6100 к.л.н., имел температурный фон, близкий к современному, и переменчивую влажность [5]. Начало эпизода и его окончание были несколько суше, что определило развитие смешанных лесов с преобладанием берез, присутствием темнохвойных и широколиственных пород. Середина события имела повышенную влажность, вызвавшую первенство пихтово-еловых лесов (рис. 2, СПК «Su-4»). Близкая картина изменения влажности климата происходила и в более продолжительном эпизоде «Новиково», около 5200–5000 л.н. / 6000–5700 к.л.н. Елово-пихтовая тайга с участием широколиственных деревьев также преобладала в его середине, но смешанные леса в начальную и конечную фазы события играли в растительности меньшую роль (рис. 2, СПК «Su-6»). Кратковременный теплый эпизод «Пензенский-2» (5300–5200 л.н. /6100–6000 к.л.н.), разделяющий похолодания, по термическим условиям был близок к «Вавайской» эпохе, имея при этом большую влажность. Резкое потепление привело к вспышке распространения многопородных широколиственных лесов с преобладанием дуба, меньшей ролью ильма и ореха (СПК «Su-5»). Содержание широколиственных деревьев в спорово-пыльцевых спектрах составило 36–59 %, разнообразие – 9 таксонов.

Поздняя, «Мерейская», эпоха имела наименьшую – около 500 лет – продолжительность в конце атлантического периода (5000–4600 л.н. / 5800–5300 к.л.н.). Отличалась, в целом, преобладанием более теплого и сухого, чем современный на юге Сахалина, климата. Последний был отмечен двумя эпизодами: «Пензенский-3», около 5000–4800 л.н. / 5700–5500 к.л.н., и «Пензенский-1», около 4700–4600 л.н. / 5400–5300 к.л.н. По термическому режиму они уступали «Вавайской» эпохе и были ближе к условиям эпизода «Черемшанка». В отличие от него, они имели большую влажность, которая усиливалась в начале и конце события. Растительность во время обоих эпизодов составляли смешанные леса с почти равным участием широколиственных (33–37 %) и мелколиственных (36–39 %) деревьев, а также с подчиненной ролью темнохвойных пород (рис. 2, СПК Me-1, Me-3). Теплые эпизоды разделялись холодным эпизодом «Невзрачный» (4800–4700 л.н. / 5500–5400 к.л.н.), имевшим теплообеспеченность, близкую к современной, и более высокую влажность климата. Последняя вызвала максимальное в атлантическом периоде распространение пихтово-еловых лесов (85 %) с присутствием широколиственных деревьев (рис. 2, СПК Me-2).

Заключение

Проведенный детальный анализ ландшафтно-климатических изменений показал, что оптимальное соотношение теплообеспеченности и увлажненности климата, которое принято называть оптимумом голоцена, на юге Сахалина отмечалось в течение ранней и средней фазы атлантического периода, с 8000 л.н. / 8800 к.л.н. до 6000 л.н. / 6900 к.л.н. В течение этого довольно длительного времени (за исключением коротких холодных эпизодов общей продолжительностью около 400 лет) многопородные широколиственные леса преобладали в растительности юга острова. Во многих других частях Евразии оптимум голоцена чаще сопоставляется с поздней фазой атлантического периода [8, 11, 12]. На сопредельной территории материка, в Нижнем Приамурье, оптимум голоцена также приходится на этот же хронологический интервал [13]. На соседнем с Сахалином о. Хоккайдо в то же время атлантического периода (6000 л.н.) с лежащего южнее о. Хонсю происходила миграция теплолюбивого бука (Fagus crenata) [14]. Для Курильских островов допускаются более раннее начало оптимума (около 6600 л.н.), совпадающее со второй половиной «Вавайской» эпохи, и окончание его в позднюю фазу периода [15]. На юге Сахалина позднеатлантическое время в целом заметно уступало по теплообеспеченности ранней и средней фазам периода. Даже наиболее теплый, заключительный его отрезок продолжительностью около 500 лет был прохладнее.

Библиографическая ссылка