научная статья по теме БЫСТРЫЕ ДИАХРОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПАЛЕООКЕАНОЛОГИИ НА ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЙ ОКРАИНЕ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ПАЦИФИКИ ПРИ ПЕРЕХОДЕ ОТ ПОСЛЕДНЕГО ОЛЕДЕНЕНИЯ К ГОЛОЦЕНУ Математика

Текст научной статьи на тему «БЫСТРЫЕ ДИАХРОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПАЛЕООКЕАНОЛОГИИ НА ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЙ ОКРАИНЕ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ПАЦИФИКИ ПРИ ПЕРЕХОДЕ ОТ ПОСЛЕДНЕГО ОЛЕДЕНЕНИЯ К ГОЛОЦЕНУ»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2015, том 463, № 6, с. 719-724

= ОКЕАНОЛОГИЯ =

УДК 551.89

БЫСТРЫЕ ДИАХРОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПАЛЕООКЕАНОЛОГИИ НА ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЙ ОКРАИНЕ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ПАЦИФИКИ ПРИ ПЕРЕХОДЕ ОТ ПОСЛЕДНЕГО ОЛЕДЕНЕНИЯ К ГОЛОЦЕНУ

© 2015 г. А. Г. Матуль, Х. М. Саидова, М. А. Смирнова, Т. А. Хусид, Г. Х. Казарина, М. П. Чеховская

Представлено академиком РАН А.П. Лисицыным 06.03.2014 г. Поступило 10.12.2013 г.

Представлены результаты микропалеонтологических исследований двух колонок донных морских осадков, полученных на континентальном склоне восточной Камчатки и на хр. Ширшова в западной части Берингова моря. На основе информации о распределении видов диатомовых водорослей и бентосных фораминифер описаны быстрые изменения палеоокеанологии во время глобального потепления на переходе от последнего оледенения к голоцену. Показана диахронность региональных природных событий.

Б01: 10.7868/80869565215240202

Основные черты биостратиграфии и палеоокеанологии для четвертичного периода в северозападной части Тихого океана и окраинных дальневосточных морях определены классическими работами отечественных исследователей микропалеонтологии, [1, 2] и др. Общие направления эволюции региональной природной обстановки, экстремальные палеоклиматические интервалы (оледенения, межледниковья) и переходы между ними описаны по вещественному составу и комплексам микрофоссилий донных отложений. Ведущая роль принадлежала изучению типичных для разных климатических обстановок комплексов карбонатных (фораминиферы) и особенно кремневых (диатомеи, радиолярии) микрофосси-лий, что позволило сделать палеореконструкции распространения и свойств водных масс при чередовании похолоданий и потеплений в плейстоцене. Четвертичное материковое оледенение северо-восточной Азии было весьма ограниченным в связи с местным характером поступления влаги: в моменты оледенений стационарный Сибирский антициклон блокировал муссонный влаго-перенос из юго-восточной на северо-восточную Азию. Поэтому палеоокеанология дальневосточной окраины Тихого океана определялась преимущественно не событиями оледенения на прилегающей суше, а изменениями водной циркуля-

Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской Академии наук, Москва Е-таИ: amatul@mail.ru

ции и параметров водных масс. В последние два десятилетия проводятся работы по детализации четвертичной палеогеографии северо-западной Пацифики с упором на быстрые изменения с временным разрешением десятки/сотни лет, чтобы получить информацию, дополняющую и улучшающую понимание фундаментальной проблемы глобальных климатических изменений: направленность, ритмичность, взаимозависимость природных процессов. В частности, в [3] по изотопно-кислородному анализу бентосных и планктонных фораминифер предположили, что в бассейне Сан-та-Барбара у калифорнийского побережья Северной Америки изменения промежуточных водных масс при наступлении межстадиалов в интервале 11—60 тыс. лет назад опережали изменения подповерхностной воды на 60—200 лет.

В сообщении мы приводим новые результаты микропалеонтологических исследований донных осадков из двух окраинных районов северо-западной Пацифики (рис. 1а), использованные для реконструкции региональной палеоокеанологии во время великого глобального потепления после окончания последнего позднечетвертичного оледенения. Рабочим методом исследования был количественный анализ комплексов фораминифер и диатомовых водорослей, при этом бентосные фораминиферы обеспечили информацию о придонных условиях, диатомеи — приповерхностных условиях.

На северной части хр. Ширшова и у п-ва Кро-ноцкого восточной Камчатки сейчас преобладает терригенная седиментация, формируются слабо-

(а)

(б)

S0201-2-101KL

19730 32830

J13762 %4/h

1733?

БА '26068 | 1 |

4 -

100

200

SO201-2-12KL 111136г>11300 1385ÖJ

300 см

15550 18578

8 7

19356 800 см

Рис. 1. Географическое положение (а) и хроностратиграфия (б) изученных колонок. (а): квадраты — точки отбора колонок, черные стрелки — основные поверхностные течения, серые стрелки — основные придонные течения. (б): графики — распределение характеристик отраженного света как показатель относительных колебаний содержания биогенного компонента в осадках, кружки — радиоуглеродные датировки абсолютного возраста, конвертированные в календарный возраст [8].

5

3

1

диатомовые пелитово-алевритовые илы с содержанием аморфного кремнезема менее 10% [4]. Несмотря на относительно близкое географическое соседство двух точек наших исследований, их природные условия для обитания микроорганизмов, изученных в нашей работе, существенно различаются и на поверхности моря, и у дна [5]. Океанографическая обстановка на поверхности находится под влиянием субарктических водных масс северной части Тихого океана со сходной температурой от 1—1.2°С зимой до 9—10°С летом. Но местные поверхностные водные массы имеют разное происхождение: на северной части хр. Ширшова в Беринговом море господствуют бассейновые воды беринговоморского циклонического круговорота с большим влиянием прибрежных вод, а на континентальном склоне восточной Камчатки встречаются прибрежные воды, поступающие из Берингова моря, и воды открытого океана из Аляскинского течения и Северо-Западного циклонического круговорота. Зимний ледовый покров в обоих районах ограничен прибрежной полосой. Придонная вода на хр. Ширшова — трансформированная промежуточная северотихоокеанская из слоя кислородного минимума 0.3—0.5 мл/л О2 со среднегодовой температурой 3.5 °С, а на нижней части склона восточной Камчатки — дальнего антарктического происхождения с относительно высоким содержанием кислорода 2 мл/л и температурой 1.8°С. На хр. Ширшова распространены аркто-бореальные продуктивные не-ритические комплексы диатомей и холодновод-ные малокислородные ассоциации бентосных

фораминифер с преобладанием боливинитид (Bolivinitidae) и кассидулинид (Cassidulinidae), у п-ова Кроноцкого — северо- и аркто-бореальные океанические комплексы диатомей с заметным присутствием продуктивных неритических форм и холодноводные, но приуроченные к большей концентрации кислорода бентосные форамини-феры с преобладанием роталиид (Rotaliidae) [2, 6].

Материал исследования — две колонки донных отложений, полученные экспедицией S0201-2 немецкого НИС "Зонне" (RV Sonne) в северо-западной Пацифике в 2009 г. по российско-немецкому научному проекту KALMAR [7]. Стратиграфия и возраст колонок (рис. 1б) установлены по комбинированным данным: магнитная восприимчивость, параметры отраженного света, содержание биогенного кремнезема и карбоната кальция, радиоуглеродное датирование; при этом абсолютный возраст конвертирован в календарный [8]. Колонка S0201-2-101KL длиной 18.32 м, отобранная на пологом склоне северной части хр. Ширшова в Беринговом море с глубины 607 м, представлена песчанисто-пелитово-алевритовыми илами и охватывает последний ледниковый цикл. В ней мы изучили верхние 3 м, которые сформировались во время максимума последнего оледенения и перехода к голоцену. Колонка S0201-2-12KL длиной 9.05 м, отобранная в депрессии на внешнем краю Кроноцкого поднятия у восточной Камчатки с глубины 2170 м, представлена песчанисто-ал евритово-пелитовыми илами и охватывает интервал от конца последнего оледенения до

середины голоцена. Она изучена полностью. Отбор проб из колонок на микропалеонтологический анализ через каждые 2—5—10 см обеспечил временное разрешение от 12—41 до 126—166 лет в колонке 80201-2-12^ и от 54-81 до 154-184 лет в колонке S0201-2-101KL, т.е. представленные результаты имеют детальность от нескольких десятков до первых сотен лет, что полностью соответствует современным требованиям к реконструкции быстрых природных изменений. Наше сообщение сосредоточено на новой информации по резким изменениям палеоокеанологии в первой фазе терминации I на уровне около 14-15 тыс. календарных лет назад, когда закончилось последнее плейстоценовое оледенение и началось сильное глобальное потепление бёллинг-аллерёд (БА) на переходе к голоцену - нынешнему межледни-ковью. Потепление хорошо отразилось в микропалеонтологических записях из исследованных колонок (рис. 2), хотя палеоокеанологический сигнал был разным в колонках на одних и тех же возрастных уровнях.

На склоне восточной Камчатки - колонка S0201-2-12KL — в начале потепления резко выросла абсолютная численность раковин форами-нифер и створок диатомей в осадках: от 0.01—0.07 до 1—3 тыс. экз./г для бентосных фораминифер и от 0.7—1.1 до 9—13 млн экз./г для диатомей (рис. 2). Изменение общей численности фораминифер на уровне 15.2—15.1 тыс. лет назад произошло при смене микрофаунистических сообществ: от доминирования эврибионтного холодноводного при примерно 1°С, характерного для высококислородных условий вида Л1аЬаттв11а weddelensis (Еаг1апё), к преобладанию более тепловодного при 2—3°С, обитающего в низкокислородной среде О2 0.3—0.7 мл/л при высокой концентрации органического вещества на дне Сорг 0.5—1.0% вида БиЫтта tenuata (СшИтап). Примерно 200 лет позднее рост общей численности диатомей сопровождал переход от ледниковой микрофлоры, относительно малопродуктивной и типичной для субарктических холодноводных центральных круговоротов Охотского и Берингова морей с ви-дом-доминантом Thalassiosira М/иНа Fгyxe11, к севе-ро-бореальной, преимущественно открытоокеани-ческой с массово развитым видом Neodenticula semi-пае (81топзеп & Капауа), характерным для поверхностной воды Аляскинского течения и всей северной части открытой субарктической Паци-фики.

На севере хр. Ширшова — колонка 80201-2-101KL — в начале потепления общая численность раковин фораминифер упала от примерно 200 до нескольких экземпляров на грамм, а концентрация диатомей выросла от единичных створок до 15—16 млн экз./г (рис. 2). Литологический и геохимический анализы колонки S0201-2-101KL [9] показали, что на этом уровне сильно увеличилась

биопродуктивность, особенно в поверхностных слоях воды, но стал интенсивно накапливаться крупнозернистый (фракция крупнее 63 мкм) тер-ригенный осадочный материал в результате ледовой разгрузки. Поэтому на дне происходило "разбавление"

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком