Изменения растительности и климата Севера центральной Камчатской депрессии в позднем голоцене

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Спорово-пыльцевой анализ разреза Кич в северной части Центральной Камчатской депрессии, дополненный данными литологического, тефрохронологического анализов и радиоуглеродного датирования, позволил выделить основные этапы в развитии растительности и климата этой части полуострова за последние 3 тыс. лет. Около 2.5 тыс. л. н. пойменные тополевые леса в долине р. Кич на фоне завершения похолодания сменились ольшаниками, ивняками; распространились каменноберезняки. В западине начало формироваться низинное осоковое болото. Около 1.9 тыс. л. н. вследствие серии извержений влк. Шивелуч и снижения влажности климата распространились вейниковые луга. Около 1.2 тыс. л. н. нарастание сухости климата привело к распространению каменноберезняков. Около 0.8 тыс. л. н. увеличились площади хвойных лесов на севере Центральной Камчатской депрессии, сначала лиственничных, а затем – еловых.

Об авторах

Е. О. Мухаметшина

Институт географии РАН; Геологический институт РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: eomukhametshina@igras.ru
Россия, Москва; Москва

М. Д. Щеклеина

Минералогический музей имени А.Е. Ферсмана РАН

Email: eomukhametshina@igras.ru
Россия, Москва

А. Л. Захаров

Минералогический музей имени А.Е. Ферсмана РАН

Email: eomukhametshina@igras.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Андреев А.А., Певзнер М.М. (2001). История растительности в низовьях р. Камчатка за последние 6000 лет. Ботанический журнал. Т. 86. № 5. С. 39–45.
  2. Брайцева О.А., Мелекесцев И.В., Евтеева И.С. и др. (1968). Стратиграфия четвертичных отложений и оледенения Камчатки. М.: Наука. 228 c.
  3. Гричук В.П., Заклинская Е.Д. (1948). Анализ ископаемых пыльцы и спор и его применение в палеогеографии. М.: ОГИЗ, ГЕОГРАФГИЗ. 224 с.
  4. Егорова И.А. (1980). Палинологическая характеристика вулканогенно-осадочных отложений в применении у стратиграфии. Вулканический центр: строение, динамика, вещество (Карымская структура). М.: Наука. С. 52–76.
  5. Захарихина Л.В. (2014). Скорость голоценового торфонакопления в условиях Камчатки. Почвоведение. № 6. С. 670–676.
  6. Куприна Н.П. (1970). Стратиграфия и история осадконакопления плейстоценовых отложений Центральной Камчатки. Труды ГИН АН СССР. Вып. 216. 148 c.
  7. Ложкин А.В., Слободин С.Б. (2012). Ушковская стоянка – уникальный археологический памятник Севера Дальнего Востока. Вестник ДВО РАН. № 1. С. 84–91.
  8. Мазей Н.Г., Новенко Е.Ю. (2021). Применение пропионового ангидрида при пробоподготовке проб для спорово-пыльцевого анализа. Nature Conservation Research. Заповедная наука. Т. 6. № 3. С. 110–112. https://dx.doi.org/10.24189/ncr.2021.036
  9. Нейштадт М.И. (1936). О некоторых вопросах, возникающих в связи с изучением торфяников Камчатки. Бюлл. МОИП. Отд. биол. Т. 45. Вып. 2. С. 159–170.
  10. Нешатаева В.Ю. (2009). Растительность полуострова Камчатка. М.: Товарищество науч. изданий КМК. 537 с.
  11. Погода и Климат. Погода Ключей 2004–2020. Справочно-информационный портал. [Электронный ресурс]. URL: http://www.pogodaiklimat.ru/climate/32389.htm (дата обращения 10.12.2020).
  12. Скиба Л.А. (1975). История развития растительности Камчатки в позднем кайнозое. М.: Наука. 72 с.
  13. Хотинский Н.А. (1977). Голоцен Северной Евразии: опыт трансконтинентальной корреляции этапов развития растительности и климата. К X Конгрессу INQUA (Великобритания, 1977). М.: Наука. 200 с.
  14. Andrén E., Klimaschewski A., Self A.E. et al. (2015). Holocene climate and environmental change in north-eastern Kamchatka (Russian Far East). Global and Planetary Change. V. 134. P. 41–54. https://doi.org/ 10.1016/j.gloplacha.2015.02.013
  15. Blaauw M., Christen J.A. (2011). Flexible paleoclimate age-depth models using an autoregressive gamma process. Bayesian Analysis. V. 6. P. 457–474. https://doi.org/10.1214/11-BA618
  16. Braitseva O.A., Ponomareva V.V., Sulerzhitsky L.D. et al. (1997). Holocene key-marker tephra layers in Kamchatka, Russia. Quat. Res. V. 47. Iss. 2. P. 125–139. https://doi.org/10.1006/qres.1996.1876
  17. Brooks S.J., Diekmann B., Jones V.J. et al. (2015). Holocene environmental change in Kamchatka: a synthesis. Global and Planetary Change. V. 134. P. 166–174. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2015.09.004
  18. Dirksen V., Dirksen O., Diekmann B. (2013). Holocene vegetation dynamics and climate change in Kamchatka Peninsula, Russian Far East. Rev. of Palaeobotany and Palynology. V. 190. P. 48–65. https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2012.11.010
  19. Dirksen V.G., Uspenskaia O.N. (2006). The Holocene climate and vegetation changes in Eastern Kamchatka based on pollen, macrofossil and tephra data. In: Proceedings of 2nd Scientific Congress of East Asian Federation of Ecological Societies. EAFES, Niigata. P. 420. Gill J.B. (1981). Orogenic andesites and plate tectonics. Berlin: Springer. 390 p.
  20. Grimm E. (1987). CONISS: A FORTRAN 77 program for stratigraphically constrained cluster analysis by the method of incremental sum of squares. Computers and Geosciences. V. 13. P. 13–35. https://doi.org/10.1016/0098-3004(87)90022-7
  21. Grimm E.C. (1990). TILIA and TILIA GRAPH. PC spreadsheet and graphics software for pollen data. In: INQUA, Working Group on Data-Handling Methods. Newsletter. № 4. P. 5–7.
  22. Heiri O., Lotter A.F., Lemcke G. (2001). Loss on ignition as a method for estimating organic and carbonate content in sediments. Reproducibility and comparability of results. J. of Paleolimnology. V. 25. P. 101–110. http://dx.doi.org/10.1023/A:1008119611481
  23. Hoff U., Biskaborn B.K., Dirksen V.G. et al. (2015). Holocene Environment of Central Kamchatka, Russia: Implications from a multi-proxy record of Two-Yurts Lake. Global and Planetary Change. V. 134. P. 101–117. http://dx.doi.org/10.1016/j.gloplacha.2015.07.011
  24. IPNI – International Plant Names Index [Электронный ресурс]. URL: https://www.ipni.org/ (дата обращения: 10.05.2024)
  25. Jarosevich E.J., Nelen J.A., Norberg J.A. (1980). Reference sample from electron microprobe analysis. Geostandards Newsletter. V. 4. P. 43–47. https://doi.org/10.1111/j.1751-908X.1980.tb00273.x
  26. Jochum K.P., Stoll B., Herwig K. et al. (2006). MPI-DING reference glasses for in situ microanalysis: new reference values for element concentrations and isotope ratios. Geochem. Geophys. Geosyst. V. 7. Iss. 2. P. 1–44. https://doi.org/10.1029/2005GC001060
  27. Klimaschewski A. (2010). Late Quaternary environmental change of Kamchatka. PhD thesis. Belfast: Queen’s University. 290 p.
  28. Kuehn K.A., Ohsowski B.M., Francoeur S.N. et al. (2011). Contributions of fungi to carbon flow and nutrient cycling from standing dead Typha angustifolia leaf litter in a temperate freshwater marsh. Limnol. Oceanogr. V. 56. Iss. 2. P. 529–539. https://doi.org/10.4319/lo.2011.56.2.0529
  29. Le Maitre R.W. (Ed.). (2005). Igneous rocks: a classification and glossary of terms: recommendations of the International Union of Geological Sciences Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks. Cambridge University Press.
  30. Lowe D.J. (2011). Tephrochronology and its application: a review. Quat. Geochronology. V. 6. Iss. 2. P. 107–153. https://doi.org/10.1016/j.quageo.2010.08.003
  31. Meyer H., Chapligin B., Hoff U. et al. (2014). Oxygen isotope composition of diatoms as Late Holocene climate proxy at Two-Yurts Lake, Central Kamchatka, Russia. In: Global and Planetary Change. V. 134. P. 118–128. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2014.04.008
  32. Nazarova L., Bleibtreu A., Hoff U. et al. (2017). Changes in temperature and water depth of a small mountain lake during the past 3000 years in Central Kamchatka reflected by a chironomid record. Quat. Int. V. 447. P. 1–13. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2016.10.008
  33. Nazarova L., de Hoog V., Hoff U. et al. (2013). Late Holocene climate and environmental changes in Kamchatka inferred from the subfossil chironomid record. Quat. Sci. Rev. V. 67. P. 81–92. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2013.01.018
  34. Pendea I.F., Ponomareva V., Bourgeois J. et al. (2017). Late Glacial to Holocene paleoenvironmental change on the northwestern Pacific seaboard, Kamchatka Peninsula (Russia). Quat. Sci. Rev. V. 157. P. 14–28. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2016.11.035
  35. Ponomareva V.V., Portnyagin M.V., Pevzner M.M. et al. (2015). Tephra from andesitic Shiveluch volcano, Kamchatka, NW Pacific: chronology of explosive eruptions and geochemical fingerprinting of volcanic glass. Int. J. of Earth Sci. V. 104. P. 1459–1482. https://doi.org/10.1007/s00531-015-1156-4
  36. Ponomareva V.V., Portnyagin M.V., Pendea I.F. et al. (2017). A full Holocene tephrochronology for the Kamchatsky Peninsula region: applications from Kamchatka to north America. Quat. Sci. Rev. V. 168. P. 101–122. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2017.04.031
  37. Portnyagin M., Ponomareva V., Zelenin E. et al. (2020). TephraKam: geochemical database of glass compositions in tephra and welded tuffs from the Kamchatka volcanic arc (northwestern Pacific). Earth System Science Data. V. 12. №. 1. P. 469–486. https://doi.org/10.5194/essd-12-469-2020
  38. Reimer P., Austin W.E.N., Bard E. et al. (2020). The IntCal20 Northern Hemisphere radiocarbon age calibration curve (0–55 cal kBP). Radiocarbon. V. 62. Iss. 4. P. 1–33. https://doi.org/10.1017/RDC.2020.41
  39. Self A.E., Klimaschewski A., Solovieva N. et al. (2015). The relative influences of climate and volcanic activity on Holocene Lake. Global and Planetary Change. V. 134. P. 67–81. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2015.06.012 Stockmarr J. (1971). Tablets with spores used in Absolute Pollen Analysis. Pollen et spores. V. 13. P. 615–621.
  40. Zelenin E., Gurinov A., Garipova S., Zakharov A. (2023). Geomorphology of the Central Kamchatka Depression, the Kamchatka Peninsula, NE Pacific. J. of Maps. V. 19. № 1. 2252006. https://doi.org/10.1080/17445647.2023.2252006

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Положение разреза Кич и исследованных ранее голоценовых разрезов (1-11) центральной и северной части полуострова относительно современного рельефа и эрозионной сети (а) и на космическом снимке (б) и топографической карте (в). 1 – Оливбэйкт (Self et al., 2015); 2 – Крутоберегово (Pendea et al., 2015); 3 – яр Недоступный; 4 – яр Большой; 5 – яр Крутой; 6 – яр Половинка (т. 3–6: Брайцева и др., 1968); 7 – Ушки (Ложкин, Слободин, 2012); 8 – Кирганикская тундра (Хотинский, 1977); 9 – Столбовая (Dirksen et al., 2013); 10 – Черный яр (Андреев, Певзнер, 2001); 11 – Двухъюрточное оз. (Hoff et al., 2015).

Скачать (1MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Строение керна скважины Кич и его возрастная модель. 1–2 – торф средней (1) и высокой (2) степени разложения; 3 – оторфованный суглинок; 4 – темный, почти черный, прослой торфа; 5 – включения тефры разной крупности в торфяной толще, не образующие видимых прослоев; прослои тефры: 6 – мелко- и тонкозернистая сизовато-серая, 7 – персиково-бежевая мелко-тонкозернистая, 8 – крупно-грубозернистая (“соль с перцем”); 9 – крупные органические остатки; 10 – лапилли. На возрастной модели центральная штриховая линия – средние значения возраста, оттенками серого показано убывание вероятности с удалением от среднего, серые штриховые линии ограничивают диапазон 95% вероятности. Серыми горизонтальными полосами показаны глубины и мощности горизонтов тефры. ЛПЗ – локальные палинозоны (подробнее на рис. 5).

Скачать (609KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Керн скв. Кич с глубин 1–1.5 м. Переслаивание торфа и пепла различного состава.

Скачать (992KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Составы стекол тефры из разреза Кич и из проксимальной пирокластики ряда вулканов. Составы стекол из проксимальной пирокластики моложе 3000 лет по базе данных TephraKam (Portnyagin et al., 2020). Границы полей низко-, умеренно- и высококалиевых составов показаны согласно работе (Gill, 1981). Границы полей андезибазальтов, андезитов, дацитов и риолитов показаны согласно диаграмме TAS (Le Maitre et al., 2005). 1 – Кич; 2 – влк. Ксудач; 3 – влк. Ключевской; 4 – влк. Шивелуч.

Скачать (163KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Спорово-пыльцевая диаграмма торфа из керна скв. Кич, север Центральной Камчатской депрессии, п-ов Камчатка. Дополнительные кривые показывают увеличенные в 10 раз содержания пыльцы таксонов. Климатические этапы: 1 – относительно прохладные, 2 – относительно теплые, 3 – относительно влажные, 4 – относительно засушливые; 5 – прослои вулканического пепла.

Скачать (1MB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024