ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2012, том 444, № 3, с. 320-324
ГЕОГРАФИЯ
УДК 902.672:56.074.6(262.54)
ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА ПРИАЗОВЬЯ В ПОЗДНЕМ ГОЛОЦЕНЕ © 2012 г. Академик Г. Г. Матишов, Е. Ю. Новенко, К. В. Красноруцкая
Поступило 10.02.2012 г.
Надежные прогнозы динамики экосистем аридных и семиаридных территорий в будущем требуют детального анализа чувствительности ландшафтных компонентов к изменению физико-географических условий, а также исследования их реакции на климатические флуктуации в прошлые эпохи. Для реконструкции растительности и климата различных хроносрезов позднего плейстоцена и голоцена используют целый ряд палеонтологических методов. Особенно широко используются палинологические данные [1, 3, 4, 9].
Донные осадки Азовского моря интенсивно изучались методом палинологического анализа в 60—90 гг. ХХ в. [4, 6], но до настоящего времени данные о палеоклиматических условиях региона в голоцене весьма фрагментарны [5, 13]. Вместе с тем Азовское море, будучи крупным эстуарным водоемом с площадью водосборного бассейна более 500 тыс. км2 [12], является прекрасным объектом для изучения палеоклимата. Морские отложения, накапливающиеся в его пределах, несут в себе информацию не только об изменениях физико-географических условий побережья, но и юга Восточно-Европейской равнины в целом.
Материалами для представленного исследования послужили два разреза донных отложений юго-восточного (колонка 86: 45°41'09" с.ш., 37° 19'17" в.д.) и северо-восточного (колонка 185: 46°39'55" с.ш., 38°034" в.д.) участков акватории Азовского моря (рис. 1), отобранные в ходе комплексных экспедиций на нис "Денеб" [11]. Вскрытые осадки охватывают возраст до 3000 лет в калиброванной шкале [10], что позволяет рассмотреть конец суббореальной и субатлантическую фазы голоцена согласно периодизации
Южный научный центр
Российской Академии наук, Ростов-на-Дону
Мурманский морской биологический институт
Кольского научного центра
Российской Академии наук
Институт географии
Российской Академии наук, Москва
Институт аридных зон Южного научного центра
Российской Академии наук, Ростов-на-Дону
Блитта—Сернандера (в модификации Н.А. Хо-тинского [14]). В стратиграфической схеме новейших отложений Азовского моря этот временной интервал соответствует периоду формирования новоазовских отложений [10]. В литологическом отношении осадки представлены в большинстве своем илами (глинистыми илами), смешанными осадками (смесь в близких пропорциях фракции ила, алеврита и песка, включая детрит) и песками (песчано-ракушечными отложениями) [10].
Отличительной особенностью выполненных исследований является высокая степень дробности отбора образцов (через интервал 2—3 см), что дает возможность выполнить климатические реконструкции с временным разрешением до 10—50 лет.
Определение количественных характеристик климата позднего голоцена проводилось с использованием информационно-статистического метода В.А. Климанова [7], в основе которого лежит связь субфоссильных спорово-пыльцевых спектров с современными климатическими условиями. Так как данный метод применялся преимущественно при восстановлении климатических условий лесной зоны [8], перед применением на территории Приазовья было проведено тестирование его точности на субрецентных спо-рово-пыльцевых спектрах побережья Азовского моря и на субфоссильных спектрах донных осадков. Поверхностные пробы континентальных отложений изучались на трех участках: побережье Таганрогского залива, восточная часть Азовского моря (район Приморско-Ахтарска) и Таманский полуостров. Сопоставление результатов расчетов основных климатических характеристик по поверхностным спорово-пыльцевым спектрам с инструментальными метеорологическими наблюдениями в рассматриваемых районах показало высокую степень сходства расчетных и реальных данных температур и осадков. Реконструированные информационно-статистическим методом интервалы значений среднегодовых и июльских температур составляют 8—12 и 22—24°C соответственно, а температуры января в большинстве точек превышают —5°C, что в полной мере отражает современные климатические условия. Расчеты
Средние температуры января, июля и года,'
О
И
К К
•с
£
47°00'
46°00'
45°00'
отложении
400 600 800 300 500 700 мм мм
Рис. 1. Сравнение инструментальных и расчетных климатических характеристик Приазовья для последнего столетия: 1 — средняя температура января, 2 — среднегодовая температура, 3 — средняя температура июля (для инструментальных данных, утолщенными линиями показан сглаженных ход температур и осадков с периодом осреднения 10 лет).
8
Со
и Я и Я
$
Я
та
Со
о и Г1
ы
322
МАТИШОВ и др.
показали, что рассмотренные спорово-пыльце-вые спектры соответствуют территориям со средней нормой осадкой 600—800 мм в год. Учитывая, что в настоящее время среднегодовое количество осадков в Северном и Восточном Приазовье колеблется от 500 до 700 мм, результаты, полученные при помощи информационно-статистического метода, можно считать удовлетворительными.
Для северо-восточной части акватории Азовского моря характерен очень быстрый темп осад-конакопления за последнее столетие [10], вследствие чего мы имеем возможность реконструировать климатические характеристики с временным разрешением примерно в 10 лет и сравнить результаты расчетов с данными наблюдений метеостанций. Определение основных климатических характеристик, таких как средние температуры июля и января, среднегодовые температуры и суммы годовых осадков, при использовании информационно-статистического метода выявило их сходство с инструментальными наблюдениями в пределах ошибки метода (рис. 1).
Полученные данные спорово-пыльцевого анализа двух изученных колонок морских отложений Азовского моря показали, что в позднем голоцене на прилегающей территории были распространены степные ландшафты, по своей структуре близкие к современным. Однако растительный покров не оставался постоянным на протяжении последних 3000 лет. История развития растительности Приазовья включала в себя четыре более теплые и сухие (до 3200, 2500-1800, 1500-650 лет назад, калиброванная шкала) и три относительно прохладные и гумидные фазы (3200-2500, 1800— 1500, 650—150 лет назад, калиброванная шкала; рис. 2).
В течение относительно сухих и теплых фаз в Приазовье были распространены разнотравно-злаковые и полынно-маревые степи как зональный тип растительности. Солончаковые сообщества в сочетании с галофитными лугами занимали прибрежную полосу Азовского моря и засоленные понижения. Очевидно, особенностью территории Приазовья в эти периоды, как и в настоящее время [2], было отсутствие байрачных (балочных) лесов, что связано с неблагоприятными для лесной растительности климатическими условиями. Среднегодовые температуры в эти периоды составляли 8—12°С, средние температуры января превышали —5°С, средние температуры июля были в интервале 20—22°С. В северной части Приазовья, согласно реконструкциям по материалам колонки 185, в год выпадало 500— 600 мм осадков, на юго-востоке побережья -400—500 мм (расчеты по данным колонки 86) (рис. 2).
Особого внимания заслуживают фазы, характеризующиеся увеличением доли древесной и кустарниковой растительности. Наиболее древний
из выделенных интервалов — это период 2800— 2500 лет назад (рис. 2). В поймах крупных рек, возможно, происходило расширение занятых лесом площадей, состоящих из дуба, вяза, липы. В составе древостоя более увлажненных мест преобладала ольха. Климат этого времени был восстановлен по данным отложений колонки 86 (юго-восточная часть моря). Средние температуры января колебались от —8 до — 11°С, средние температуры июля находились в интервале 18— 20°С. Среднегодовые температуры также принимали значения ниже современных показателей примерно на 4—6°С. Среднегодовое количество осадков оставалось в пределах 400—500 мм, что при существенном похолодании приводило к значительному увлажнению территории за счет уменьшения испарения. Похолодание и увлажнение климата рассматриваемого периода, очевидно, соответствует позднесуббореальному похолоданию, отмечавшемуся в центральных районах Восточно-Европейской равнины [14].
Следующая фаза распространения древесной растительности в субатлантическом периоде голоцена продолжительностью около 300 лет (1800— 1500 лет назад) была выявлена в спорово-пыльце-вых спектрах изученных разрезов морских отложений, расположенных как на северо-востоке, так и на юго-востоке акватории. Повышение доли ольхи и березы может быть сигналом о развитии пойменных лесов в долинах Дона и Кубани. Увеличение количества пыльцы дуба, граба и орешника в отложениях может указывать на расширение площадей предкавказских широколиственных дубовых и дубово-грабовых лесов.
Палеоклиматические реконструкции, основанные на палинологических данных из северовосточной и юго-восточной частей моря, показали близкие значения основных климатических характеристик и их сходную динамику. Средние температуры января составляли в среднем —(5— 8)°С, июля 20—22°С. Среднегодовые температуры колебались довольно сильно и часто находились в интервале 4—6°С. Среднегодовые суммы осадков достигали 800 мм, что на 100—200 мм выше современных показателей (рис. 2).
Результаты спорово-пыльцевого анализа отложений колонки 185 показали, что в период около 650—150 лет назад происходили заметные изменения растительного покрова. Резкое увеличение пыльцы древесных пород в спектрах, вероятно, отражает расширение площади пойменных лесов в долине Дона и его притоков и развитие байрач-ных лесов в Приазовье. Согласно проведенным расчетам, этот временной интервал характеризовался существенным похолоданием. Температуры января опускались до —11°С, температуры июля достигали минимальных значений за весь рассмотренный период (до 18°С). Среднегодовые температуры снижались до 4—6°С. Количество
ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА ПРИАЗОВЬЯ
323
+1' о
о
ОП ГЦ
+1
+1 о
0 11 17 22 30 35 42 48 57 65 _72 78 87 92 100 105 111 119 122 130 140 _155 165 167 _172 178
Климатические параметры
Температура, °С
1-1-г
20 60 100
июль
15 20 25
среднегодовая
2 4 6 8 10 12 14
2
1
2
Осадки,
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.