0
Изменения уровня моря и гляциоизостазия на побережье Антарктиды в голоцене
С.Р. Веркулич1, З.В. Пушина2, И.Н. Сократова3, М. Меллес4, Н. Хультч5, Б. Дикманн5
Институт географии РАН, Москва; 2ВНИИОкеангеология, Санкт-Петербург; -^Арктический и Антарктический НИИ, Санкт-Петербург; ^Университет г. Лейпцига, Германия; 5Институт Альфреда Вегенера, г. Потсдам, Германия
Статья поступила в редакцию 19 октября 2006 г. Представлена членом редколлегии О.Н. Соломиной
Систематизированы результаты палеогеографических исследований на свободных от оледенения участках побережья Антарктиды и выявлены общие черты и различия в послеледниковых изменениях.
Изменения оледенения Антарктиды, содержащего сейчас более 90% запасов материкового льда, влияют на уровень Мирового океана и одновременно зависят от изменений этого уровня. Территории, для которых есть натурные данные о времени и параметрах таких изменений в конце позднего плейстоцена-голоцене, — это свободные от ледников участки антарктического побережья: следы прошлых морских и ледниковых событий сохранились здесь в формах рельефа, отложениях суши и донных осадках водоемов. В настоящей статье мы представляем полученные на основе изучения донных осадков озер и эпишельфо-вых водоемов реконструкцию послеледниковых изменений относительного уровня моря и оценку величин гляциоизостазии в районах оазиса Бангера и Холмов Ларсеманн (Восточная Антарктида). Сравнение наших выводов с итогами палеогеографических исследований в других районах позволяет также выявить региональные особенности изменений уровня моря и эволюции краевой зоны антарктического побережья в голоцене.
Оазис Бангера
Оазис Бангера — крупнейший свободный от оледенения район побережья Восточной Антарктиды, который включает невысокие (до 165 м над ур. моря) участки суши и морские акватории, окруженные ледниками со всех сторон (рис. 1). Шельфовый ледник Шеклтона на севере и части выводных ледников на западе и юго-западе территории находятся на плаву, благодаря чему океанические воды связаны с внутренними морскими водоемами оазиса. При этом океаническое влияние на экологию конкретных заливов и бухт сильно различается в зависимости от их глубин и местной ледниковой обстановки (границ ледников, местоположения их линии налегания): факторов, в значительной степени определяемых уровнем моря.
Для реконструкции послеледникового развития внутренних водоемов, связанного с изменениями уровня моря и условиями сообщения с океаническими водами, в ходе работ российско-германской экспедиции 1993—1994 гг. [19] были отобраны 4 колонки донных осадков из залива Рыбий Хвост и бухты
Извилистой (рис. 1 и 2). Во всех колонках определялся радиоуглеродный возраст осадков и изучались ископаемые диатомовые комплексы. Результаты радиоуглеродного датирования, опубликованные ранее [14, 15, 19], позволили установить хронологию накопления колонок (см. рис. 2). Диатомовый анализ осадков был направлен на выявление прошлых условий в водоемах и проводился по методике, описанной А.П. Жузе и др. [1]. В 620 образцах, отобранных по разрезам колонок через 5—7 см, было идентифицировано 106 видов диатомовых водорослей. В соответствии с оптимальными для развития видов условиями водной среды (соленостью, температурой, глубиной, ледовыми условиями),
02
оз. Фигурное
Рис. 1. Схема оазиса Бангера (а) и схематический высотный профиль от бухты Извилистой к оз. Фигурному (б): 1 — ледниковый щит, 2 — выводной ледник, 3 — шельфовый ледник, 4 — свободные от оледенения территории, 5 — водоемы Fig. 1. Scheme of the Bunger Oasis (a) and schematic altitude profile from the Izvilistaya Inlet to the Figurnoye lake (б): 1 — ice sheet, 2 — outlet glacier, 3 — ice shelf, 4 — ice free areas, 5 — water basins
9
23 -
Материалы гляциологических исследований, вып. 102
ВИДЫ ДИАТОМЕИ,% ок лед-мор
1 2 0 10 20 30
0 12
3
4
5
6
7
8 9
10 11 12 12,90
s Bj d
«J 9 Я 3
* V % fi.il n H
On — 0
ВИДЫ ДИАТОМЕЙ,% ок план/бент ) 0,5 50
0,5
1,5
2,5
3,5
tz> .
- W
5 % 0 0,5
ВИДЫ ДИАТОМЕИ,% план/бент слнв пресновод
о-0,20,40,6 0,811,21,41,6 1,8
50
0 5 0
50
100
Г ) \ i
A- __[------4-—
\ ) \
)
\ j \
>
> x
X
/ \ )
1 Он
10
12 3
3 4
а < ок
и Ы
S-8 О 0,5
о
ВИДЫ ДИАТОМЕИ,% план/бент слнв пресновод
~ 50 100 1 0 50 100
w---------------------
=— r
- 1 _l
- fi ;1
^ i >
1 J _
Ж
-е-
Рис. 2. Результаты исследований колонок донных отложений PG1173 (а) и PG1172 (б) — залив Рыбий Хвост, PG1169 (в) и PG 1180 (г) — бухта Извилистая. Здесь и на рис. 3: 1 — водоросли, 2 — сапропель, 3 — водные мхи, 4 — раковины моллюсков, 5 — алевритистый песок, 6 — песчанистый ил, 7 — супесь, 8 — супесь с гравийными зернами, 9 — суглинок, 10 — места отбора образцов на радиоуглеродный анализ, 11 — хронологические границы основных этапов развития диатомовых комплексов; ок — открыто океанические, лед-мор — ледово-морские, план — планктонные, бент — бентосные, слнв — солоноватоводные, пресновод — пресноводные Fig. 2. Results of bottom sediment investigation of core PG1173 from Rybiy Khvost Bay (а), core PG1172 from Rybiy Khvost Bay (б), core PG1169 from Izvilistaya Inlet (в), core PG 1180 from Izvilistaya Inlet (г). Diatom groups in the graphics: ок — open-ocean, лед-мор — ice-associated, план — planktonic, бент — benthic, слнв — brackish водные, пресновод — fresh-water. Other legend: 1 — algae, 2 — sapropel, 3 — water mosses, 4 — bivalve shells, 5 — silty mud, 6 — sandy silt, 7 — sandy loam, 8 — sandy loam with gravels, 9 — loam, 10 — sampling point for radiocarbon dating, 11 — chronological boundaries between the main stages of the diatom assemblage development
- 24 -
они были отнесены к различным экологическим группам: морские виды (открыто-океанические, ледово-морские, планктонные, бентосные), солоноватовод-ные и пресноводные виды диатомей. Анализ распределения и численного соотношения этих групп по разрезам колонок и стал основой проведения палеоэкологических интерпретаций.
В диатомовом комплексе колонки PG1173, поднятой из залива Рыбий Хвост с глубины 90,7 м (см. рис. 1а, 2а), доминируют морские виды, что свидетельствует о наличии морских условий в этой части водоема в течение всего голоцена. Максимум встречаемости открыто-океанических диатомей приходится на период примерно от 10000 до 5300 л.н. Судя по особенностям их биогеографии и экологии [8, 31], они не могли вегетировать во внутренних заливах оазиса, тем более, что тогда здесь существовали относительно холодные условия, зафиксированные повышенным содержанием ледово-морских диатомей. Очевидно, занос и захоронение открыто-океанических диатомовых водорослей в осадках этого возраста были связаны с облегчением доступа океанических вод в район оазиса в результате подъема уровня моря.
В осадках возраста 5300—1800 л.н. створки открыто-океанических диатомей встречаются редко или совсем отсутствуют, хотя заметное уменьшение содержания ледово-морских видов свидетельствует о потеплении. На наш взгляд, подобный диатомовый комплекс формировался в условиях ограничения подледникового сообщения океана и залива вследствие регрессии моря. Общая тенденция к понижению уровня моря сохранялась и в течение последних 1800 лет. Однако между 1800 и 800 л.н. встречаемость открыто-океанических видов в осадках возрастает, а содержание створок ледово-морских диатомей довольно высоко: этот диатомовый комплекс имеет сходство с накапливавшимся ранее в условиях морской трансгрессии, когда океанические воды более свободно поступали в залив.
Колонка PG1172 была отобрана с глубины 17,2 м. Осадконакопление здесь началось на рубеже позднего плейстоцена и голоцена, а морские условия с абсолютным доминированием морских диатомовых водорослей существуют примерно с 9000 л.н. (см. рис. 2б). Открыто-океанические диатомеи обнаружены в двух интервалах осадков возраста от 9000 до 5700 л.н, в этот же период регистрируется наибольшее количество планктонных видов. Кроме того, около 7500 и 5700 л.н. в разрезе были захоронены створки моллюсков in situ, что косвенно свидетельствует о наличии типично морского химизма вод в районе отбора колонки. Сравнивая диатомовые комплексы нижних частей разрезов PG1173 и PG1172, нетрудно заметить, что они отражают хорошее сообщение залива с океаническими массами в раннем и среднем голоцене.
Соотношение содержания створок планктонных и бентосных диатомей, накапливавшихся в колонке PG1172 в течение последних 5700 лет, в целом характе-
ризует уменьшение глубины водоема, т.е. относительное снижение уровня моря. На фоне такой тенденции (и среди множества незначительных флуктуаций) наиболее длительное повышение содержания планк тонных и уменьшение бентосных видов, которое может наблюдаться в осадках возраста 1300—2300 л.н. Примечательно, что здесь, как и в осадках раннего и среднего голоцена, также найдены створки моллюсков.
Колонки PG1169 (глубина отбора 11,1 м) и PG1180 (глубина отбора 36,9 м) были подняты из бухты Извилистой, которая имеет связь с морскими и океаническими водами через залив Транскрипции и куда поступают талые воды из оз. Фигурного в летние периоды.
Осадконакопление в точке отбора колонки PG1169 началось в раннем голоцене (см. рис. 2в). Судя по преобладанию в осадках морских видов диа-томей, тогда здесь были морские условия, хотя имел место и сток талых вод, запечатленный присутствием пресноводных и солоноватоводных видов. Примерно с 8000 до 4700 л.н. в разрезе регистрируется высокое содержание планктонных диатомей, встречаются открыто-океанические виды и залегают раковины моллюсков — это отмеченные ранее свидетельства подъема уровня моря и улучшения доступа океанических вод. Исключение — время около 6000 л.н., когда в оазисе было похолодание [15, 19], и количество бен-тосных диатомей, использующих на мелководье морской лед для своего развития, могло вырасти относительно содержания планктонных видов.
С 4700 до 200 л.н. присутствие бентосных диа-томей в колонке PG1169 увеличивается на фоне убывания планктонных видов, в осадках регулярно появляются створки солонова
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.