УДК 911.5/.9
DOI: 10.24412/cl-36359-2021-445-453
В РАЗВИТИЕ ЕДОМНО-ЛЁССОВОЙ КОНЦЕПЦИИ СТЕПЕЙ
TO THE YEDOMA AND LOESS CONCEPTION OF STEPPE
С.В. Левыкин, Г.В. Казачков, И.Г. Яковлев
S.V. Levykin, G.V. Kazachkov, I.G. Yakovlev
Институт степи УрО РАН, Оренбург, Россия
Institute of Steppe of the Ural branch of RAS, Orenburg, Russia
E-mail: orensteppe@mail.ru
Посвящается 90-летию С.В. Томирдиаро и А.А. Величко.
Аннотация. Работа носит постановочный проблемный характер, предпринята попытка обратить внимание научного сообщества на объекты проблемного генезиса: лёссы, лессоиды, едомы, степи. По результатам собственных обобщений и многолетних полевых исследований степей Евразии и едом Центральной Арктики выдвигается ряд научных постулатов и гипотез для дальнейшего конвергентного исследования с выходом на моделирование.
Ключевые слова: лёсс, лессоид, едома, степь.
Abstract. This work is aimed at the problem statement. It is an attempt to attract an attention by the scientific community to object of controversial genesis: loess, loessoids, yedoma, steppe. A series of scientific tenets and hypotheses are proposed as result of own generalizations and many years field researches in Eurasian steppes and Central Arctic yedoma to further convergent research aimed at modelling.
Key words: loess, loessoid, yedoma, steppe.
Введение. Внося вклад в развитие оренбургской школы степеведения, комплексно изучающую степи Северной Евразии на предмет поиска путей рационального природопользования, мы выдвигали и пытались доказать ряд научных гипотез. Одной из первых гипотез было сомнение в необратимости утраты типичных степных экосистем на плакорах. Многолетние полевые исследования подтвердили тот факт, что при более тщательном полевом обследовании обнаруживаются степные участки в состоянии близком к целинному.
В развитие дальнейших исследований, прежде всего направленных на разработку стратегии сохранения, восстановления и рационального использования степных плакоров, мы стали придавать особое значение ресурсам титульных биологических объектов и их проявлению в ландшафте. В этом направлении нам удалось подтвердить, что наивысшими генеративным потенциалом обладают молодые степные экосистемы, как правило вторичные, для них же характерен всплеск ресурсов титульных объектов. Поэтому мы не могли не задаться целью найти суть сукцессий и обновлений степных фитоценозов, уточнить основные факторы и закономерности этих процессов. Углубление в эту проблематику привело к вопросу о генезисе степей голоцена и ситуации на плейстоцен-голоценовом рубеже. Такой сценарий развития вполне закономерен, т.к. классики отечественной географии подчёркивают, что для географа важно не только проведение обширных полевых ландшафтных экспедиционных исследований, но и умение проникать в суть структуры и генезиса природных и природно-антропогенных систем [8].
Нами рассмотрена дискуссия классиков отечественной географии о наличии ведущего фактора ландашфтогенеза, прежде всего литогенной основы в этом качестве [4, 6, 7]. Примечательно, и мы на это неоднократно указывали в своих работах, что эта дискуссия продолжается несмотря на формирование генетического почвоведения, концепцию природных зон и прочие достижения. В подтверждение упомянем, что в набирающих популярность видеолекциях, в т.ч. по ландшафтам позднего плейстоцена и генезису четвертичных отложений, острота дискуссии сохраняется, сложившиеся школы упорно настаивают на своих позициях. Без конвергентного подхода до конца не решаем «мамонтовый вопрос» – причины и механизмы распада и вымирания мамонтовой мегафауны, и прежде всего её титула, степного мамонта, самого мощного и адаптированного наземного животного. Несмотря на всю свою эврибионтность именно он не смог пережить вызов резких ландшафтных изменений, возможно отчасти антропогенных. Нельзя не заметить, что современное человечество, самый эврибионтный и мощный вид современности, может попасть в похожую ситуацию. Очевидно, для решения таких вопросов требуется центр конвергенции со степецентрическим подходом вплоть до мегагранта, в перспективе научного центра.
Ответ на современный климатический вызов требует актуализировать представления о механизмах предшествующих климатических и ландшафтных перестроек. При этом, как лягушка для зоологии, лабораторная крыса для медицины, покровные лёссы Евразии и реликтовые едомы Арктики могут сыграть ту же роль для познания механизмов климатических и ландшафтных перестроек.
Постановка проблемы. Общеизвестно, что проблематика генезиса лёссов, лессоидов и степей голоцена была и вероятно остаётся одним из самых дискуссионных вопросов в географии. Действительно, одна из самых острых дискуссий по генезису чернозёма – это фактически дискуссия по генезису степных экосистем голоцена [4, 14]. Более того, в середине 1930-х на волне очередного витка развития эволюционного учения светила того времени активно настаивали на том, что нет устойчивых природных зон в голоцене, а идёт непрерывный процесс диалектического развития: по мере отступления ледников леса наступают на тундры, степи на леса, пустыни на степи. Автор травопольной системы фактически ниспроверг степную зону публично объявив её не более чем переходным состояние, тем самым ещё раз обосновывая целесообразность её полосного облесения, то есть частичного возвращения к якобы имевшей место лесной фазе развития [9].
Впоследствии во время проведения обширных географических исследований земель нового аграрного освоения, был собран обширный фактический материал по степным ландшафтам восточного сектора степей Евразии. Особое внимание было уделено взаимосвязи четвертичного чехла и наиболее пахотопригодных почв. Такая взаимосвязь была фактически подтверждена, но чёткого ответа на вопрос его генезиса в то время дано не было, как правило приводились две или несколько противоположных точек зрения [7].
За последние десятилетия степеведение, география, лёссоведение получили массив нового материала, прежде всего по датировке опорных разрезов. Принципиально то, что возникли взаимно согласующиеся концепция гиперзоны грассландов Величко [2] и климатическая модель Северной Евразии позднего плейстоцена Томирдиаро [12]. В текущем столетии в результате крупных международных проектов принципиально увеличилась база данных и материалы дискуссий по едомам [13, 15, 16]. Совокупность собственных полевых исследований степей Евразии, арктических побережий и островов Центральной Арктики, обобщение научного наследия трудов по генетическому почвоведению Докучаева, концепция гиперзональности Величко, теории генезиса едом Томирдиаро и его оппонентов [11] привели нас к осознанию того, что через обобщение этих концепций лежит путь к пониманию плейстоцен-голоценового рубежа и выделению ведущих факторов происхождения степей голоцена. Каждая научная школа предложила объяснение основной совокупности фактов, но версия каждой, как бы они ни обновлялись, имеют слабое место ставящее всё теоретическое построение под сомнение.
На сегодня уже можно признать доказанным, что для формирования степных ландшафтов, прежде всего характера растительного покрова, первостепенное значение имеет семиаридный климат, но как минимум вторым по значимости является не столько само по себе количество осадков и испаряемость, сколько водоусвояемость почв и почвообразующих пород. Известно, что карбонатные целинные почвы степей мало усваивают атмосферные осадки, которые уходят в дренаж, поэтому диапазон осадков не слишком принципиально влияет на характер растительности: один и тот же тип может существовать в широком диапазоне атмосферного увлажнения. Напротив, супесчаный и песчаный субстрат обладает принципиально большей водоусвояемостью, и на нём атмосферных осадков степной зоны, во всяком случае европейской части, достаточно для произрастания сосны. Полевые исследования самозарастания супесчаных почв древесными породами на степных залежах ещё раз подтвердили выводы Алёхина и Танфильева о том, что если бы вместо лёссов и лессоидов в Европейской части степной зоны поверхность сформировали бы пески, то на этой территории преобладали бы сосновые боры [1, 10]. Именно по тем же супесям далеко в пределы пустынной и полупустынной зоны проникает травянистая растительность, прежде всего злаковая. То есть, ещё раз подчеркнём, что по меньшей вторым по значимости фактором, определяющим современную зональность, является литогенная основа почвообразующих пород и мехсостав почв.
Трудно спорить с классиком почвоведения В.В. Докучаевым, который утверждал, что на тех же лёссах при других климатических условиях может произрастать и лесная, и пустынная растительность, но именно сочетание специфической водоусвояемости субстрата и осадков в степной зоне определяет экологическое преимущество дерновинно-злаковой растительности. Южнее на таких же лёссах влаги для степной растительности уже недостаточно и она переходит на пески. Соответственно, проблема генезиса степей голоцена теснейшим образом сопряжена с проблемой лёссов и лёссовидных суглинков (далее – лессоиды).
Учитывая значимость лёссов для степей, предлагаем выделить отдельную область знаний – степное лёссоведение. Значение этой горной породы для человечества трудно переоценить. Общеизвестно, что на лёссах сформировались самые плодородные почвы, от чернозёмов юга России и Украины и желтозёмов Китая. В рамках решения проблем современных вызовов мы рассматриваем лессоиды как ценнейший стратегический ресурс человечества, который может быть существенно сокращён при сохраняющихся темпах потери на земледельческих угодьях. В доказательство приведён пример, что в дни написания этих тезисов происходит извержение вулкана Этна в Италии, причём чёрный пепел, фактически лессоид, тщательно собирают на улицах городов в качестве удобрения. В научном аспекте проблема генезиса лессоидов принципиальна для осознания сути и генезиса степей голоцена. Поэтому выдвигаем гипотезу, что степные экосистемы и лёссы теснейшим образом сопряжены факторами ветра и пыли. Открытые ландшафты всегда ветренны, что способствует появлению мелкозёма, а он, в свою очередь, закрепляет преимущество трав и поддерживает ландшафт открытым. Единственным принципиальным отличием является то, что в конце позднего плейстоцена климат был криоаридный и лёссообразование шло принципиально более интенсивно, а современный климат не поддерживает такое же интенсивное лёссообразование, но запас уже накоплен, играет свою экологическую роль и активно расходуется.
В этой связи ещё раз зададимся вопросом: насколько эволюционно происходили переходы климата от позднего плейстоцена к современности? Насколько в этих процессах присутствовали скачкообразные переходы близкие к катастрофическим, и если да, то могут ли они повториться в ближайшей перспективе, в том числе по таким природным причинам как извержение супервулкана, взрыв сверхновой, падение астероида, прохождение облаков космической пыли, и т.д. В наших работах мы не становимся на позиции катастрофизма, но в тоже время не имеем оснований полностью отрицать катастрофический элемент как в генезисе степей, так и в естественной истории в целом. Здесь на наш взгляд открывается широчайшее поле для междисциплинарного конвергентного исследования сродни расследованию с кропотливым сбором палеогеографического, палеоботанического, палеозоологического и т.д. материала и принципиально новым обобщением, которое позволит задействовать компьютерное моделирование условий роста лёссово-ледовых формаций и накопления лессоидов в позднем плейстоцене.
Для дальнейшего расследования предлагаем две исходные посылки. Первая: признание естественноисторической преемственности в ряду: «лёссово-ледовая формация позднего плейстоцена» (с распространением далеко за пределы современных ареалов, но возможно без плащевого перекрытия) – «лёссовый чехол» – «степная экосистема в семиаридном климате». Вторая: современные лессоиды Евразии существуют в трёх принципиальных формах: едомы; залежи лёсса мощностью от 100 м., в основном в предгорьях; равномерное плащевое перекрытие широтной протяжённости от Франции до Китая включая большую часть степей Северной Евразии.
Принципиально важна новая философия лёссов, относящаяся к ним не просто как к банальным горным породам, геологическим телам и объектам, фундаментам для строительства с разной степенью усадки, объектам геологии, геоморфологии, а как к продукту титанической работы космического масштаба, произведённой на Земле, имеющему не меньшее значение чем нефть или газ, и фундамент травяных экосистем, прежде всего степных, и следовательно земледелия. В этой связи подчеркнём, что если пылеватый субстрат, в том числе покровный, не соответствует хотя бы одному критерию лёсса, то с антропоцентрических инженерно-строительных позиций это уже не лёсс, но для степей отсутствие одного или даже нескольких критериев лёсса не принципиально, поэтому мы полностью согласны с таким определением как лессоид. Подобно тому как зональные степные экосистемы выходят за рамки плакоров, а их действительные рамки трактуются нами как бихолдер, литогенной основой бихолдеров являются не столько классические лёссы, сколько лессоиды.
Обсуждение. Попытки углубить представления о сути и развитии открытых степных пространств Северной Евразии от позднеплейстоценовых криоаридных к голоценовым семиаридным, попытки понять биоклиматическую устойчивость современных степей, привели нас к естественноисторическому рубежу поздний плейстоцен-голоцен и к проблематике покровных лёссов. Этот рубеж и проблематика лёссов неминуемо привели нас в Центральную Арктику, где вопреки прогнозам до сих пор сохраняются главные реликты позднего плейстоцена – лёссово-ледовые формации (ледовый комплекс, едомы).
Нам посчастливилось изучать разрезы этих тел в полевых условиях с 2011 по 2014 гг. пополняя результаты предшествующих исследований. Именно в этот период нами была выдвинута научная гипотеза о том, что едомы полностью исчезнувшие, например в степной зоне Евразии, всё-таки являлись предшественниками покровных лёссов, степных экосистем и чернозёмов. Доказать, то есть превратить в постулат, или же опровергнуть эту гипотезу без конвергентных подходов невозможно по ряду объективных причин, но на данном этапе вполне возможно вплотную приблизиться к окончательному решению проблем генезиса лёссов и едом. Для этого предлагаем три принципиальных условия: 1) подойти к проблеме со степецентрических позиций поставив во главу угла именно прояснение закономерностей и ведущих факторов развития открытых травяных ландшафтов Евразии; 2) приоритетный в настоящее время и действительно востребованный конвергентный подход к решению, причём центром конвергенции должно выступить степеведение; 3) не игнорировать ведущий фактор генезиса, если появятся явные указания на него. Например, общеизвестно, что лессоиды имеются не только в степной зоне и других травяных биомах мира, но также представлены в лесных зонах и в пустынных, где поддерживают другие экосистемы, но основной пояс лёссов всё-таки совпадает со степной зоной Евразии, и на других континентах так же связан с травяными биомами, и располагает на себе основные земледельческие ареалы мира. (Поэтому на данный момент всё-таки на постулат может претендовать следующее: лессоиды мира являются основой травяных биомов и земледелия).
Несмотря на явный прогресс и успехи четвертичной геологии, лёссы и лёссовидные суглинки, являясь одной из самых изучаемых породой, залегающей на поверхности вместе с тем до сих пор остаются объектом проблемного генезиса и возможно одной из самых загадочных субстанций. Существуют шесть основных групп версий происхождения: ветровые (эоловые), водные «лювиальные», местного образования, ледниковые, катастрофические. Помимо основных существует ряд комбинированных версий. В целом, весь комплекс гипотез и представлений можно разделить на два типа: представления о постепенном накоплении, представления о быстром накоплении под действием исключительной силы катастрофического характера. Для любой версии лёссов находится факт, который она не может объяснить и потому не становится окончательно утвердившейся теорией.
Другая проблема в смешанности происхождения и маскировке отложений одного генезиса под другой. Например, теоретически пыль либо муть могла переноситься и отлагаться по сути любым агентом, но в качестве уловителя мелкозёма могли выступить травы, едома, упоры в виде положительных форм рельефа, - и любой уловитель неизбежно наложил свой отпечаток на лёссовую толщу, сближая её с аналогами того или иного генезиса. В наибольшей степени это проявляет в том, что пыль произведённая и перенесённая эоловым путём в случае отложения на обширных мелководьях или степных озёрах формировала на дне отложения, выглядящие и отчасти являющиеся водными. Теперь, реконструируя палеогеографическую ситуацию по донным отложениям, в любом случае можно утверждать, что ландшафт был обводнённым, а климат влажным. Можно представить и другую ситуацию: пыль отлагалась на едоме либо перед лёссоупором, и в этом случае отложения будут выглядеть как эоловые, а климат реконструироваться как сухой, холодный и ветренный. Для понимания процессов генезиса степей это принципиально, т.к. именно эти условия поддерживают мамонтовую мегафауну. Таким образом, при классическом узкодисциплинарном подходе сложно определить истинный источник мелкозёма, идентифицировать возможную сезонность массового переноса, установить основные генераторы пыли, агенты доставки, характер принимающей поверхности.
Для нас, в силу его принципиальной роли в происхождении степей, лёсс и лессоиды достойны стать осью конвергенции наук с центром в общем степеведении. Окончательное решение проблем их генезиса прольёт свет на плейстоцен-голоценовый рубеж, характеризовавшийся катастрофическими ландшафтными перестройками. Реализовывать конвергенцию по лёссовой проблематике предлагаем с тремя подходами. Первый – признание существования ведущего фактора в генезисе лёссов. Второй – степецентризм (лёссы изучаются в первую очередь как основа травяных ландшафтов, а не с инженерно-геологических и иных узкоспециальных позиций). Третий – своего рода фундаментально-криминалистический анализ массива уже накопленного материала. К конвергенции должны быть привлечены географы, почвоведы, геологи, геоморфологи, криологи, гляциологи, палеогеоботаники, палеозоологи, палеонтологи, климатологи, гидрологи, математики, кибернетики и программисты.
По нашему мнению, принципиальное значение на данном этапе решения проблемы имеет объединение лёссовой проблематики и проблем генезиса лёссово-ледовых (едомных) формаций. Эти уникальные реликты позднего плейстоцена, сохранившиеся в России в основном в районах вечной мерзлоты, прежде всего в Центральной Арктике, остаются не менее дискуссионными чем лёссы и имеют похожий спектр гипотез, основные из которых – эоловая [12] и аллювиальная [11]. Именно в активно таящих в настоящее время лёссово-ледовых телах возможно скрывается главный научный ключ к разгадке тайны всего позднего плейстоцена Голарктики и соответственно его главного детища – лёсса. Мы с одинаковым уважением относимся к классикам обеих версий, но для степеведения эоловая принципиально ближе в силу своей степецентричности или, если угодно, ландшафтоцентричности. Водная концепция появилась раньше и, соответственно, успела утвердиться среди признанных классиков. Кроме того, наиболее репрезентативные разрезы едом тяготеют к воде располагаясь либо на морском берегу, либо по берегам рек, что ещё больше отводит мысль о происхождении гигантских ледяных жил от атмосферного генезиса. Самым важным контрагрументом остаются массовые останки мамонтовой мегафауны явно степного типа, которые невозможно объяснить даже самой модернизированной водной версией допускающей лишь сезонные блуждающие безрусловые водотоки. Эоловой версии происхождения едом требуется дать исчерпывающее объяснение наличию линз торфа в едоме, недостаточной сортировке мелкозёма, наличию пыльцы древесно-кустарниковой растительности, и т.д.
Главной проблемой остаётся уточнение представлений о том, была ли едома в позднем плейстоцене гиперзональным явлением? Дедуктивный подход требует воссоздать непрерывную теоретическую цепочку, которая в конечном итоге должна реализоваться в выработку наиболее обоснованной и правдоподобной единой концепции лёсса и русской едомы, подкреплённой кибернетическими моделями.
Считаем, что основными задачами на первом этапе анализа является ответ на четыре принципиальных вопроса. 1) Объяснение общих закономерностей отложения и пространственного распределения лёссов. Например, почему сформировался широтный лёссовый пояс от Франции до Китая, а не произошло заполнение глубоких континентальных впадин, таких как Западно-Сибирская и Каспийская. Почему ближе к горным системам принципиально увеличивается мощность лёссовых толщ? В какой роли выступили горы: ветроупора или иного лёссоупора, либо же основного источника материала? 2) Определение источников мелкозёма и основной произведшей его силы, 3) Определение основных агентов транспортировки мелкозёма от места образования к месту отложения с выделением ведущего, 4) Реконструкция свойств основных принимающих поверхностей и процесса осаждения.
В дальнейшем необходимо основной упор конвергентных усилий сделать на палеоландшафтные реконструкции и сформировать более точное представление о ландшафтных метаморфозах, прежде всего грассландов, на плейстоцен-голоценовом рубеже. Для этого накоплен большой фактический измерительный материал, толщи лёссов и едом на разрезах за последние десятилетия неоднократно датированы через каждый метр со времён Попова и Томирдиаро до современных российско-германских исследований в Центральной Арктике. Эту уникальную отечественную систему датировок дополняют поллинологические шкалы, порой противоречивые, но дискуссионность вопроса не стала меньше. Поэтому мы предлагаем зайти не со стороны узкоспециальных исследований, безусловно самых достоверных и точных, а со стороны экологии титульного вида мамонтовой мегафауны – степного мамонта.
Итак, применяя степецентрический подход и возможности конвергенции наук, для палеоландшафтных реконструкций позднего плейстоцена отталкиваемся в первую очередь от кормовых и водных потребностей степного мамонта. Общеизвестно, что этому крупнейшему представителю мамонтовой мегафауны требовалось большое количество кормов; так же большинство исследователей склоняются к тому, что мамонт был преимущественно грассифагом и обитал практически по всей Северной Евразии, где находил достаточно корма. Поэтому предполагаем, что тундра, более влажная и холодная чем современная, реконструируемая по водным версиям генезиса лёссов и едом, тем более моховая, не могла бы поддерживать популяцию мамонта. В тоже время, вряд ли мамонт мог питаться только жёсткими узколистными злаками свойственными степям голоцена, тем более полынями, прежде всего из-за травмирования хобота жёсткими листьями обладающими абразивными свойствами и относительно небольшой плотности биомассы. Как же в таком случае «подобрать» климат, поддерживавший мамонтовую мегафауну высокой продуктивностью удобных для поедания трав? Тем более, если предполагается более сухой и холодный климат, на первый взгляд ещё менее продуктивный.
Развивая это рассуждение принимаем, что принципиальны не столько ежегодное количество осадков и испаряемость, сколько водоусвояемость или водопроницаемость ландшафта как ведущий фактор фитопродуктивности. Как показали исследования предшественников и наши наблюдения растительных сукцессий в Центральной Арктике, ландшафт на основе многолетнемёрзлых пород, прежде всего льдистой едомы, обладал высокой водоусвояемостью и исключительно высокой эффективностью использования водных ресурсов за счёт подземного увлажнения грунта в летний период. В этом основное достоинство и суть противоречивого на первый взгляд нового содержания понятия «тундростепь», которая безусловно была мозаична, но зональными в ней были высокопродуктивные фитоценозы, поддерживавшиеся за счёт подземного увлажнение – мамонтовые прерии по Томирдиаро. То есть, зональная «тундростепь» – это не столько гибрид взаимоисключающих по условиям увлажнения резко контрастирующих друг с другом ландшафтов, сколько не имеющая современных аналогов ушедшая экосистема или даже биом показывающая, что даже при минимуме увлажнения, сильных ветрах и сильных морозах возможно процветание крупнейшего млекопитающего позднего плейстоцена – мамонта. Добавим, что вряд ли при метровом шерстяном покрове мамонт мог переносить высокую влажность воздуха, тем более длительные атмосферные осадки. Длинная шерсть, как и питание – тоже аргументы в пользу криоаридных условий существования.
Более того, общеизвестно, что чем продуктивнее травяные фитоценозы, тем больше влаги они испаряют. Так же известно, что в голоцене в Евразии существует, по сути, огромная степь, покрытая лесом – крупнейшие на Земле якутские лиственничные леса на вечной мерзлоте. Вполне возможно, при современном климате лиственница в Якутии находится на грани выживания и в случае изменения климата на более сухой и холодный лиственница может быть вытеснена холодостойкими травами. Не даром Якутию считают своего рода заповедником плейстоцена, где сохранились различные варианты едом, крупнейшие скопления останков мамонтовой мегафауны, а также успешно осуществлена реинтродукция лесного бизона.
На данном этапе предлагаем реконструируемые экосистемы, снабжавшиеся водой за счёт зимнего накопления конденсата под землёй в морозобойных трещинах, возможно дополняемого весенней влагой, и летнего подземного увлажнения грунта таящим льдом называть криоликвесцентными признавая за ними очень высокую эффективность водного снабжения трав, при котором влага поступала непосредственно к корням практически без потерь. Поэтому климатические вызовы и изменения последнего времени сильнее всего сказываются на современных экосистемах близких к криоликвесцентным и вполне вероятно, что главные ландшафтные перестройки связаны с динамикой этих экосистем. Отсюда проистекает высокая актуальность моделирования древних криоликвестцентных экосистем и изучения динамики похожих современных для всей Голарктики. В этой связи предложим ещё одну гипотезу: крупнейшие ландшафтные перестройки четвертичного периода, в т.ч. крах мегафауны, связаны с динамикой криоликвесцентных экосистем.
Развитие представлений о криоликвесцентных экосистемах на наш взгляд имеет большое практическое значение не только на Земле, но и для познания эволюции планет Солнечной системы, построения представлений об экзопланетах. На сегодня на Марсе и на Плутоне уже зафиксированы крупные участки полигонального рельефа внешне очень похожие на криоструктуры на Земле [3, 5]. В этой связи выдвинем ещё одну гипотезу, что ледово-лёссовые структуры (едомы) – это не чисто земной феномен. Вполне возможно, таковые будут обнаружены на Марсе, тем более условия их формирования на Земле (пыль, холод и сильные ветра) сопоставлялись с марсианскими ещё С.В. Томирдиаро. Подобные условия возможны на многих планетных телах, а лёд в криоструктурах может быть не только водяным, как на Земле и возможно на Марсе, но и азотным, метановым, аммиачным, и т.д. Кто знает, может быть, на каком-нибудь совершенно небольшом спутнике планеты-гиганта существуют едомы гораздо более мощные, чем на Земле эпохи плейстоцена, а для экзопланет достоверно с сухим и холодным климатом появятся основания предполагать наличие ликвесцентных экосистем.
Заключение. В заключение обобщаем постановочную суть изложенного в виде свода постулатов, научных гипотез и понятия выдвинутых в рабочем порядке в рамках степецентрического подхода.
Для решения поставленных задач предлагаем понятие о криоликвесцентных экосистемах. В качестве таковых рассматриваем экосистемы, функционирующие в криоаридном климате, феноменальной особенностью которых является наиболее рациональный и эффективный тип водоснабжения растений. Влага поступает в экосистему главным образом через накопление конденсата в подземных ледяных жилах зимой и передаётся корням растений летом в процессе таяния льда на его стыке с перекрывающим грунтом. Таким образом влага поступала непосредственно в корнеобитаемый слой снизу и передавалась корням практически без потерь, благодаря чему высоко продуктивный грассланд мог поддерживаться при годовом количестве осадков на порядок меньше, чем в современной степи. Расцвет криоликвесцентных экосистем пришёлся на поздний плейстоцен, к ним принадлежали т.н. тундростепь, мамонтовая мегафауна. В настоящее время такие системы сохранились в трансформированном виде на едомах, в основном в Центральной Арктике. Современная продуктивность этих систем принципиально ниже, т.к. осадков выпадает больше, чем может усвоиться и сильно редуцирован зоогенный фактор ландшафтообразования. В целом, лиственничную тайгу на многолетней мерзлоте Якутии можно признать разновидностью криоликвесцентных экосистем, своего рода степью покрытой лесом.
Постулаты:
Первый. Существовала цепь метаморфозов пастбищных ландшафтов от позднеплейстоценовых криоаридных степей на лёссово-ледовой формации к степная экосистема в семиаридном климате на лёссовой основе. Поэтому генезис позднечетвертичных мелкозёмов, едом, переотложенных лёссов и лессоидов, степных экосистем и чернозёмов следует рассматривать как единый процесс проблемного генезиса. Окончательное решение единой проблемы едом, лёссов и степей должно послужить конвергенции наук о Земле с выходом на ответ климатическому вызову подобно тому, как лабораторная мышь послужила наукам о Жизни и ответу на вызовы эпидемий.
Второй. Современные лессоиды сегодня представлены в трёх принципиальных формах: едомы; залежи лёсса мощностью от 100 м., в основном в предгорьях; равномерное плащевое перекрытие широтной протяжённости от Франции до Китая включая большую часть степей Северной Евразии.
Третий. Лёссы и лессоиды при разном климате поддерживают различные экосистемы, но их распространение на дневной поверхности в основном совпадает с распространением травяного биома и наиболее благоприятных почв для земледелия.
Четвёртый. Степные экосистемы и лёссы тесно сопряжены друг с другом в пространстве, времени и генезисе. Открытые ландшафты всегда ветренны, что способствует появлению мелкозёма, а он, в свою очередь, закрепляет преимущество трав и поддерживает ландшафт открытым.
Гипотезы:
Изложенные выше постулаты и гипотезы предлагаются для конвергентного моделирования ландшафтов позднего плейстоцена и их метаморфоз. Дальнейшие исследования и моделирование должны дать объяснение всей совокупности известных фактов, обобщить достижения, сделанные генетическим почвоведением восходящим к В.В. Докучаеву, палеогеографическую концепцию гиперзоны криоаридных грассландов Евразии А.А. Величко и все существующие концепции генезиса едом со всеми их сильными и слабыми сторонами, достижения современной географии и степеведения.
Для нас примером попытки конвергентного подхода к разгадке русской едомы является научное наследие Савелия Владимировича Томирдиаро, которому в текущем году исполнилось бы 90 лет. Считаем этот юбилей поводом для возвращения к возвращению обсуждения его идей с выходом на новые обобщения, с учётом новых условий функционирования РАН позволяющих создавать новые научные центры и получать мегагранты под оригинальные идеи, использовать достижения информационных и компьютерных технологий.
Актуализацию проблемы, конвергентный научный процесс реализующий предлагаемый нами постулат, предполагаем начать с тематического круглого стола в рамках IX Международного симпозиума «Степи Северной Евразии» в июне 2021 г. посвящённого 90-летним юбилеям двух гениальных исследователей позднего плейстоцена Северной Евразии, её лёссовых и едомных толщ: Андрея Алексеевича Величко и Савелия Владимировича Томирдиаро. Особенно примечательно, что в разгар острых дискуссий вокруг едомного комплекса, задевавших классические представления, они сохраняли глубокое взаимное уважение, терпимость и понимание к высказыванию новационных гипотез генезиса структур спорного происхождения устремлённых в будущее. Поэтому наша задача, соблюдая лучшие традиции отечественной культуры научного познания, детальнейшим образом изучить их творческое наследие и, не канонизируя его, приложить максимум усилий к его развитию.
Cписок литературы
1. Алёхин В.В. Растительность СССР в основных зонах. М.: Сов. наука, 1951. 512 с.
2. Величко А.А. Природный процесс в плейстоцене. М.: Наука, 1973. 256 с.
3. Геологи изучают планеты. М.: Недра, 1984. 144 с.
4. Докучаев В.В. Русский чернозём. Отчёт вольному экономическому обществу. М., Л.: Сельхозгиз, 1936. 560 с.
5. Кузьмин Р.О. Оледенение Марса // Природа. 1983. № 4. С.79-87.
6. Мильков Ф.Н. Физическая география: учение о ландшафте и географическая зональность. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1986. 328 с.
7. Николаев В.А. Рельеф и четвертичные отложения // География производительных сил Северного Казахстана Т. 1 Природные условия и ресурсы. М.: Изд-во МГУ, 1972. С. 7-100.
8. Николаев В.А. Теоретико-методологические основы эстетического ландшафтоведения // Геопространственные системы: структура, динамика, взаимосвязи. Труды 12-го съезда Русского Географического Общества. Т. 2. СПб: РГО, 2005. С. 65-69.
9. О травопольной системе земледелия: В.В. Докучаев, П.А. Костычев, К.А. Тимирязев, В.Р. Вильямс, В.С. Дмитриев. Избранные произведения / Сост. В.С. Дмитриев. М.: Учпедгиз, 1949. 375 с.
10. Отечественные физико-географы и путешественники. / Под ред. Н.Н. Баранского. М.: Учпедгиз, 1959. 783 с.
11. Попов А.И. Избранные труды и о нём, к 100-летию со дня рождения (1913-2013). Москва: Научный мир, 2013. 535 с.
12. Томирдиаро С.В. Лёссово-ледовая формация Восточной Сибири в позднем плейстоцене и голоцене. М.: Наука, 1980. 184 с.
13. Тумской В.Е. Особенности криолитогенеза отложений Северной Якутии в среднем неоплейстоцене – голоцене // Криосфера Земли. 2012. Т. 26. № 1. С. 12-21.
14. Чернозёмы СССР. Т. 1. М.: Колос, 1974. 560 с.
15. Fuchs M., Nitze1 I., Strauss J, Günther F, Wetterich S., Kizyakov A., Fritz M, Opel1 T., Grigoriev M.N., Maksimov G.T. and Grosse G. Rapid fluvio-thermal erosion of a yedoma permafrost cliff in the Lena river delta. // Frontiers in Earth Science. August 2020. Vol. 8. Article 336. Pp. 1-18. DOI: 10.3389/feart.2020.00336.
16. Wetterich S., Kizyakov A., Fritz M., Wolter J., Mollenhauer G., Meyer H., Fuchs M., Aksenov A., Matthes H., Schirrmeister L., and Opel T. The cryostratigraphy of the Yedoma cliff of Sobo-Sise Island (Lena delta) reveals permafrost dynamics in the central Laptev Sea coastal region during the last 52 kyr // The Cryosphere, 2020. 14. Pp. 4525-4551. DOI: 10.5194/tc-14-4525-2020.