Динамика степных ландшафтов Приольхонья во второй половине голоцена
steppe landscapes dynamics in the pre-ol’khon area during the second half of the holocene
Е.В. Безрукова, П.П. Летунова
E.V. Bezrukova, P.P. Letunova
Институт археологии и этнографии СО РАН
(Новосибирск, пр. акад. Лавреньева, 17)
Institute of Archaeology and Ethnography SB RAS
(Novosibirsk, acad. Lavrentiev aven, 17)
Институт геохимии СО РАН
(Иркутск, ул. Фаворского, 1А, letunova@igc.irk.ru)
Institute of Geochemistry SB RAS
(Irkutsk, Favorskogo str., 1A, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)">letunova@igc.irk.ru)
В статье представлены результаты палинологического анализа и радиоуглеродного датирования разреза торфа с западного побережья оз. Байкал. На их основе проведена реконструкция растительности и климата и прослежена динамика степных группировок в Приольхонье во второй половине голоцена.
In the article results of the palynological analysis and radiocarbon dating of a peat cross-section from the western coast of the Lake Baikal are presented. On their basis vegetation and climate reconstruction is carried out, and dynamics of steppe communities in the Priol’khon area in the second half of the Holocene is traced.
Степи исследуемой территории в настоящее время не являются зональными, а имеют характер экстразональных включений в лесной зоне. Сведения о голоценовой растительности Приольхонья, занимающего центральную часть западного побережья оз. Байкал, немногочисленны и фрагментарны. Первая попытка проследить и понять динамику растительности Приольхонья вообще и ее степной компоненты в частности с использованием результатов палинологического метода и радиоуглеродного датирования из единого непрерывного разреза была предпринята лишь недавно. Между тем район представляет особый интерес с точки зрения возможностей изучения динамики растительности в голоцене. Дело в том, что от других районов побережья, именно центральная часть западного побережья оз. Байкала отличается аридными и семиаридными условиями из-за проявления комплекса ландшафтообразующих эффектов: барьерно-теневого, аридно-котловинного и подгорного. В современный период по условиям увлажнения преобладают экстремально сухие и сухие (100-250 мм) годы [1]. Территория характеризуется контрастным и глубоким взаимопроникновением светлохвойных геосистем североазиатского таежного класса и сухостепных геосистем североазиатского степного класса. Ландшафты таких районов особо чувствительны к изменениям климата в прошлом, особенно к вариациям атмосферного увлажнения.
Изученный разрез располагается на западном побережье оз.Байкал на берегу залива Мухор на низкой надпойменной террасе р. Кучелга и назван «Кучелга». Растительность на месте исследования представлена осоковым заболоченным и закустаренным лугом. Древостой сформирован единичными деревьями лиственницы. Сосна покрывает низкие склоны в нескольких километрах от разреза, поэтому вся пыльца сосны рассматривается как заносный элемент спектров. Климат территории континентальный, сухой, с резко выраженной сезонностью в изменении температур и количества атмосферных осадков. Средняя годовая сумма осадков не превышает 250 мм, а мощность снежного покрова – 10-15 см.
Мощность разреза составила 47 см. Методом углеродного анализа в Институте геологии и минералогии СО РАН г. Новосибирска датировано общее органическое вещество из шести образцов торфа. Радиоуглеродные значения возраста были пересчитаны в калиброванные значения [2], позволяющие проводить прямые корреляции выявленных палеогеографических событий с ключевыми записями изменения регионального и глобального климата. Возраст базального слоя отложений разреза «Кучелга» составляет 6700 лет. Для палинологического анализа был опробован каждый сантиметр, а в отдельных случаях отбирались каждые полсантиметра. Растительные таксоны, пыльца которых формирует СПС из отложений разреза Кучелга, были отнесены к трем группам растительных ассоциаций, слагающим основные типы современной растительности – лесной (таежный), степной, тундровой [3]. Для понимания динамики растительности Приольхонья в позднем голоцене и ее возможных причин использован сравнительно-географический метод. Полученная реконструкция растительности и климата сравнивается с уже известными реконструкциями для этой территории и с глобальным стратотипом для позднего голоцена.
Представленные для разреза «Кучелга» результаты позволяют выделить в развитии природной среды района пять временных интервалов, ранний из которых начинается около 6700 л.н (рис. 1). В интервале времени 6700–4500 л.н. в составе локальной растительности значительные площади могли быть заняты луговыми и степными группировками преимущественно из полыней Artemisia, злаков Poaceae, мезофитного разнотравья.
Это же показывает и реконструкция доминировавших растительных ассоциаций (рис. 1), свидетельствуя о самом широком развитии за все время формирования изученного разреза степных ассоциаций. Растительность самого болотного массива была представлена осоковыми сообществами, означая преимущественно почвенное питание этих болот – поступление влаги «снизу». Следовательно, высокое обилие осок может служить признаком резко континентального холодного климата с дефицитом атмосферного увлажнения и близким залеганием слоя воды. Высокие значения обилия пыльцы лиственницы позволяют судить о существовании лиственничного остепненного леса в непосредственной близости от торфяника. Незначительное присутствие пыльцы темнохвойных древесных – ели и сосны сибирской, роль которой постепенно снижается, подтверждает существование недостаточно влажного климата. Сравнение времени проявления коротких эпизодов похолоданий 1 и 2 в Северном полушарии [4], известных как серия резких климатических событий – РКС (рис. 2), позволяет предполагать, что снижение роли светлохвойной тайги в Приольхонье могло быть обусловлено изменением системы региональной атмосферной циркуляции во время этих похолоданий
В интервале времени ~ 4500-3000 л.н. сокращалась роль степных группировок, а лесных – расширялась. Новый этап наступления влажных условий природной среды в районе исследования произошел при переходе от среднего к позднему голоцену – около 3000 л.н. и длился около 1000 лет, возможно, соответствуя второй половине глобального похолодания – РКС 3 (рис. 2), позволяя предполагать, что эффект от похолодания более длительного по времени РКС 3, которое началось 3200 л.н., проявился в Приольхонье только через несколько сотен лет. Постепенное снижение доли пыльцы темнохвойных древесных растений с минимумом около 1700 л.н. индицирует или понижение уровня атмосферных осадков или повышение летних температур, обеспечивавших высокое испарение и, следовательно, дефицит влаги для растений. Позднее, ~ 1700–500 л.н., происходило расширение темнохвойной тайги. Сравнение со стратотипическим разрезом Северного полушария и со временем проявления РКС 4 показывает, что усиление позиций темнохвойной тайги в горах Приольхонья началось в период похолодания РКС 4 (рис. 2). Максимальное распространение пихты в горах Прибайкалья несколько позднее 1000 л.н. также хорошо согласуется с общим улучшением климата Северного полушария во время средневекового потепления.
Верхний слой почвенно-торфянистых отложений сформировался примерно в последние 500 лет. Состав пыльцевых спектров предполагает значительное сокращение роли темнохвойной тайги в региональной растительности. Особенно наглядно это видно из рис. 2. Ведущим элементом локальной лесной растительности осталась лиственница. Такие изменения в растительности могли быть обусловлены естественными вариациями природной среды – усилением континентальности климата, т.е., снижением уровня увлажнения, повышением разницы температур летних и зимних сезонов. Однако доступный растениям уровень влажности оставался достаточно высоким и не позволял расширяться степным ассоциациям. С другой стороны, следует рассмотреть возможность перестройки растительности под влиянием антропогенного фактора. Археологические данные свидетельствуют о том, что группы охотников-собирателей и рыболовов в этом районе были довольно немногочисленны и не занимались активным сельским хозяйством [6]. В палинологической записи из разреза «Кучелга» не обнаружены ясные доказательства того, что население Приольхонья могло наносить серьезный ущерб региональным или локальным ландшафтам с позднего неолита и примерно до 500 л.н.
Представленные результаты характеризуют изменения растительности и климата Приольхонья со второй половины среднего голоцена. Высокое временное разрешение информации, результаты абсолютного определения возраста отложений, реконструкция доминировавших растительных ассоциаций и темнохвойного и светлохвойного комплексов растительности вносят важный вклад в понимание динамики природной среды Приольхонья в целом и ее степной компоненты в частности. Максимальное расширение степной растительности на исследуемой территории имело место ~ 6700-4500 л.н., после завершения регионального оптимума голоцена, характеризовавшегося влажным климатом. Интересной закономерностью динамики степной растительности в Приольхонье позднее 4500 л.н. является усиление ее роли примерно через каждые 500 лет. Поиск возможных причин такой ритмики является важной задачей будущих исследований динамики степной растительности Приольхонья.
Аналитические работы поддержаны РФФИ, проект № 12-05-00476, Программой ФНУ РАН VII.65.1., Программой фундаментальных исследований Президиума РАН (Проблема опустынивания Центральной Азии).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Безрукова Е.В., Данько Л.В., Снытко В.А., Летунова П.П., Орлова Л.А., Кузьмин С.Б., Вершинин К.Е., Абзаева А.А., Сизых А.П., Хлыстов О.М. Новые данные об изменении растительности западного побережья озера в Байкал в среднем-позднем голоцене // Доклады АН. 2005. Т. 401. № 1. С.100-105.
2. Danzeglocke U., Joris O., Weninger B.: CalPal-2007online. URL: http://www.calpal-online.de, 2011. (дата обращения 17.01.2012).
3. Моложников В. Н. Растительные сообщества Прибайкалья. Новосибирск: Наука, 1986. 270 с.
4. Mayewski P. A., Rohling E. E., Stager J. C., Karlen W., Maasch K. A., Meeker L. D., Meyerson E. A., Gasse F., van Kreveld S., Holmgren K., Lee-Thorp J., Rosqvist G., Rack F., Staubwasser M., Schneider R. R., Steig E. J. Holocene climate variability // Quaternary Research. 2004. V. 62. P. 243 255.
5. Svensson A., Andersen K.K., Bigler M., Clausen H.B., Dahl-Jensen D., Davies S.M., Johnsen S.J., Muscheler R., Parrenin F., Rasmussen S.O., Rothlisberger R., Seierstad I., Steffensen J.P., Vinther B.M. A 60 000 year Greenland stratigraphic ice core chronology // Climate of the Past. 2008. V. 4. P. 47–57.
6. Weber A. W., White D., Bazaliiskii V. I., Goriunova O. I., Savel’ev N. A., Katzenberg M. A. Hunter–gatherer foraging ranges, migrations, and travel in the middle Holocene Baikal region of Siberia: Insights from carbon and nitrogen stable isotope signatures // Journal of Anthropological Archaeology. 2011. V. 30. P. 523–54.