Введение к работе
Актуальность исследований. Актуальность палеогеографических, особенно палеоклиматических исследований во многом обусловлена необходимостью прогнозирования климата. При решении этой задачи большое значение имеет изучение голоцена - отрезка геологического времени, в котором происходило становление современных природных условий (Хотинский, 1977). В реконструкции климата по палеоботаническим данным решающую роль играет определение видового состава ископаемых растений, это является одним из важнейших преимуществ палеокарпологии. В комплексе с палинологическим и радиоуглеродным методами она позволяет существенно повысить детальность характеристики обстановок осадконакопления: фациальных условий, развития растительности и климата.
Все большее значение при палеогеографических построениях придается изучению растительных макрофоссилий из озерно-болотных отложений и торфяников, являющихся надежным источником информации не только о развитии растительности, но и о климате времени ее существования.
На основании данных палеокарпологических исследований и радиоуглеродного датирования верхненеоплейстоцен-голоценовых отложений предпринята попытка выявить изменения в развитии климата и растительности на границе неоплейстоцена — голоцена и в голоцене и определить главные этапы климатических изменений. Это может послужить материалом для реконструкции природных условий, сложившихся во второй половине сартанского интервала и в голоцене, и создания основы прогнозирования климата будущего.
Объектами исследования являются ископаемые плоды, семена и мегаспоры - генеративные органы растений, объединяемые термином "диаспори-дии" (Никитин, 1969), а также другие морфологически определимые макроостатки высших растений, встречающиеся в рыхлых отложениях кайнозоя.
Цель и задачи исследования. Цель исследования - реконструировать развитие растительности и климата Верхнеколымского бассейна в переходный период от неоплейстоцена к голоцену и в голоцене и выявить наиболее значимые климатические события.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1) провести детальный анализ ископаемых семенных комплексов из отложений разных генетических типов (болотных, речных, озерных, склоновых), для чего:
а) определить таксономический состав комплексов;
б) проанализировать экологическую, ценотическую и географическую принадлежность таксонов;
реконструировать условия осадконакопления: фациальную обстановку, растительность и климат;
сопоставить климатические поздненеоплейстоцен-голоценовые события в бассейне верховий Колымы с аналогичными событиями в других регионах Северо-Востока России;
выявить главные этапы в развитии растительности и климата на рубеже неоплейстоцена- голоцена и в голоцене.
Научная новизна. Впервые получены и обобщены данные палеокарпо-логического изучения верхненеоплеистоценовых и голоценовых отложений в Верхнеколымском бассейне и на сопредельных территориях. Полученные автором результаты послужили существенным дополнением к имеющимся палинологическим данным по истории климата и растительности Северо-Востока России в четвертичном периоде.
Практическая значимость. Палеокарпологические данные могут быть использованы при построении стратиграфических схем Северо-Востока России. Материалы детальных палеоклиматических реконструкций очень важны при разработке методов прогноза будущих климатических изменений и их влияния на окружающую среду. При решении этих задач большое значение имеет создание базы данных, в том числе и по результатам палеокарпологических исследований.
Фактический материал и личный вклад автора. Работа выполнена в лаборатории геологии и палеогеографии кайнозоя СВКНИИ ДВО РАН в рамках программы НИР "Эволюция природной среды и климата Дальнего Востока в позднем кайнозое" при поддержке грантов: проект РФФИ 03-05-64294, проект РФФИ 06-05-64129.
В основу работы положены материалы палеокарпологического изучения образцов из рыхлых континентальных верхненеоплейстоцен-голоценовых отложений в естественных обнажениях, приуроченных преимущественно к долинам рек, реже — к впадинам озер.
В работе использованы данные по 22 разрезам из Верхнеколымского бассейна, Северного Приохотья, Арктического сектора Западной Берингии. Автором проанализировано 152 образца и составлен список ископаемых растений, который включает 215 видов, принадлежащих 56 родам 36 семейств. Корреляция и климатостратиграфическое расчленение верхненеоплейстоцен-голоценовых отложений проведены с учетом 63 радиоуглеродных датировок, полученных в лаборатории геологии и палеогеографии кайнозоя СВКНИИ ДВО РАН и в Центре акселеративной масс-спектрометрии Калифорнийского университета (США).
Основные защищаемые положения:
1. Динамика растительных сообществ, определяемая изменениями климата, находит отражение в ископаемых семенных комплексах. Их видовой со-
став наиболее полно выявляется палеокарпологическим методом. В поздне-четвертичных комплексах бассейна верховьев Колымы установлены макроостатки, принадлежащие 144 видам растений, 77 из которых определены до вида, что позволило реконструировать палеорастительность до уровня локальных фитоценозов, а также послужило основой для воссоздания обстановок осадконакопления - фациальных условий, растительности и климата.
Экологический состав и радиоуглеродное датирование ископаемых семенных комплексов показали, что: а) около 12 700 и до 9 900 л. н. в Верхнеколымском бассейне формировались преимущественно аллювиальные, а также склоновые фации как следствие активизации эрозионных процессов; б) на период 9 900-8 500 л. н. пришлось максимальное развитие болотных фаций и формирование торфяных горизонтов.
По изменению видового и количественного состава ископаемых семенных комплексов намечены главные климатические этапы конца позднего неоплейстоцена и голоцена: около И 140 идо 9 900 л. н. — время значительного потепления (климат теплее, суше современного и с более теплым летом); от 9 900 до 4 800 л. н.- время усиления океанического влияния и уменьшения континентальное климата (климат теплее и влажнее современного); около 3 900 и до 3 100 л. н. отмечается похолодание (климат, предположительно, холоднее современного); около 2 800 л. н. - потепление (климат приближается к современному).
Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 19 статей, из них две в рецензируемом издании (три статьи находится в печати также в рецензируемых изданиях). Результаты работы докладывались и обсуждались на секции ученого совета СВКНИИ, а также на Всероссийском совещании «Геохронология четвертичного периода» (Москва, 1989); IV Всероссийском совещании по изучению четвертичного периода (Сыктывкар, 2005); региональной конференции «Геология, география и биологическое разнообразие Северо-Востока России», посвященной памяти А. П. Васьковского и в честь его 95-летия (Магадан, 2006); Чтениях памяти академика К. В. Симакова (Магадан, 2007); Международном форуме по проблемам науки, техники и образования (Москва, 2004); международных совещаниях: «Палеоклиматы по данным изучения арктических озер и эстуариев (PALE)» (Владивосток, 1993); «QUEST international workshop on Late Quaternary palaeoclimates of northern Eurasia» (Эксетер, 2005; Оксфорд, 2007, Великобритания); «Late Neopleistocene and H cJocene in terrace assnbbge of the El'gygytgyn Lake» (Кельн, Ф РГ, 2007). Результаты палеокарпологических исследований автора включены в базу мак-рофоссильных данных международной программы QUEST (2005-2007 гг.).
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 7 глав, заключения, содержит 25 рисунков, 16 таблиц, 2 приложения. Материал изложен на 153 страницах. Список литературных источников насчитывает 142 названия.
Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность своему учителю В. П. Никитину, научному руководителю А. В. Ложкину. Автор глубоко
признателен за многочисленные ценные замечания и научные консультации В.Л.Кошкаровой, П.С.Минюку, Б. П. Важенину, О. Ю. Глушковой, А.А.Гала-нину, И. Л. Жулановой, М. Л. Гельману, Е. Ю. Новенко, В. Г. Шахтырову, Ю. А. Бедриной. За неоценимую помощь в подготовке и оформлении работы автор выражает глубокую признательность Т. Н. Великоде, Т. А. Фокас, Н. С. Катиной, а также сотрудникам лаборатории за моральную поддержку и участие в подготовке образцов для палинологического и радиоуглеродного анализов -Е.Ф.Городничей,Л.Н.Котовой, В.А.Воронцовой, Е.Д.Такмазян, М.А.Трумпе, Т. В. Матросовой, Т. Б. Соломаткиной, Ю. А. Корзун.
