ИЗВЕСТИЯ РАН. СЕРИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ, 2015, № 5, с. 83-98
ЭВОЛЮЦИЯ ПРИРОДНЫХ СИСТЕМ
УДК 551.583.7
ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА НА ТЯНЬ-ШАНЕ В ГОЛОЦЕНЕ И ПРОБЛЕМА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СПОРОВО-ПЫЛЬЦЕВЫХ СПЕКТРОВ ГОР ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ
© 2015 г. А.П. Мельникова
Нижегородский государственный университет имени Н.И. Лобачевского, Арзамасский филиал, Россия
e-mail: ant.melnikova@mail.ru
Поступила в редакцию 12.12.2013 г.
В статье представлена реконструкция климата Тянь-Шаня в голоцене по материалам спорово-пыльцевого анализа и радиоуглеродного датирования озерно-болотных отложений. Показано, что климатические условия предголоценового времени, раннего и среднего голоцена характеризовались аридностью и континентальностью, за исключением интервала от 6 до 5 тыс. лет. Поздний голоцен отличался влажным и прохладным климатом. Холодные и влажные условия отмечались в позднесубатлантическое время (последнее тысячелетие н.э.), а середина субатлантического периода (первое тысячелетие н.э.) характеризовалась сухим и теплым климатом. Выявлено значительное расхождение в оценках климата Тянь-Шаня, Памира и Ферганской долины в голоцене, что связано с различиями в интерпретации исследователями сходных спорово-пыльцевых спектров (СПС) гор Центральной Азии (в пределах бывшего СССР). Предложена новая авторская интерпретация СПС, характеризующих перигляциальные ландшафты предголоценового времени и раннего голоцена Тянь-Шаня. Доказывается научная состоятельность предложенной автором интерпретации, подтвержденной синхронностью колебаний уровня Аральского моря и палеоклимата Тянь-Шаня -области формирования стока Сыр-Дарьи [27]. Применение предложенной интерпретации для СПС снимает многие противоречия в оценке климата гор Центральной Азии.
Ключевые слова: спорово-пыльцевые спектры, палинологический анализ, реконструкция климата, палеоклимат, голоцен, Тянь-Шань, горы Центральной Азии, аридность, континентальность.
Введение. Проблеме изменения климата в послеледниковье в Центральной Азии посвящены работы многих отечественных и зарубежных исследователей. Мнения сторонников и несогласных с идеей прогрессирующей аридности климата во многом определялись состоянием отдельных исследуемых компонентов природы (ледников, озер и т.д.). Но получить верную и полную информацию о масштабах и продолжительности климатических изменений в прошлом можно было только восстановив всю хронологию природных событий региона.
Существование зависимости между динамикой растительности и климатом обуславливает возможность использования данных спорово-пыль-цевого анализа для реконструкции палеоклимата. Но нерешенность некоторых методических вопросов об интерпретации СПС в горных районах препятствует успешному применению данных
палинологического анализа для палеогеографических реконструкций.
Предлагается рассмотреть интерпретацию, разработанную для некоторых СПС голоцена Тянь-Шаня [23, 24], и возможность ее применения для синтеза материалов по всей Центральной Азии. Убежденность в верности палеоклимати-ческих и палеогеографических реконструкций на основе авторской интерпретации базируется, во-первых, на использовании сравнительно-географического метода исследования благодаря сохранившимся живым аналогам ископаемым флорам предголоценового времени и раннего голоцена [24], во-вторых, выявляемой синхронностью колебаний уровня Аральского моря с климатическими событиями на Тянь-Шане во второй половине голоцена [27]. Кривая увлажненности климата Тянь-Шаня, построенная по материалам спорово-пыльцевого анализа около двух десятков
разрезов озерно-болотных отложений и их радиоуглеродного датирования [2, 5-9, 12, 25, 26] обнаруживает синхронность с колебаниями Арала второй половины голоцена. Это означает, что на протяжении последних 5 тыс. лет уровень Арала находился в прямой зависимости от изменения увлажненности климата Тянь-Шаня и Памира -области формирования стока Сыр-Дарьи и Аму-Дарьи [27]. Отсюда следует, что характер климатических изменений во всей Центральной Азии проявлялся одинаково.
Материалы и методы исследования. Основой для написания статьи послужили материалы реконструкций палеоклимата голоцена Тянь-Шаня, полученные при изучении озерно-болотных отложений спорово-пыльцевым и радиоуглеродным методами и сравнение их с результатами подобных исследований по Памиру и Ферганской долине.
В методических целях были изучены рецент-ные СПС разных ландшафтов от сухих степей в Иссык-Кульской котловине до высокогорных тундр во Внутреннем и Центральном Тянь-Шане. Учитывались особенности динамики лесного (елового) пояса в различных по тепло- и влаго-обеспеченности условиях, геоморфологическое положение разрезов, морен и колебания уровня оз. Иссык-Куль голоцене.
Поводом для сравнения и последующего анализа послужили различные оценки климата, вызванные неодинаковой интерпретацией СПС разными авторами. Это относится к спектрам отложений, сформировавшихся выше пояса древесно-кустар-никовой растительности; к палинологическим комплексам перигляциальных ландшафтов пред-голоценового времени и раннего голоцена и спектрам с большим содержанием пыльцы березы и других интразональных пород (ивы, облепихи).
В качестве научной основы для анализа СПС из разных районов Центральной Азии послужили авторские методические разработки [23, 24] по интерпретации СПС отложений голоцена гор Центральной Азии. Они позволили внести существенные коррективы в толкование спектров го-лоценовых отложений. Если изменить интерпретацию СПС согласно данным представлениям, то противоречия в оценках развития климата во многих случаях исчезают. Безусловно, некоторые различия в интерпретации останутся по причине локальных особенностей природы каждого региона (времени дегляциации территории в зависимости от широты, абсолютной высоты и т.д.).
Изученность климата голоцена Центральной Азии. Анализ изученности голоцена Центральной Азии показывает, что оценки климата
отдельных периодов у разных авторов носят противоречивый характер (таблица). Причинами являются незначительное распространение в горных и пустынных районах озерно-болотных отложений - надежных источников непрерывной палеогеографической информации и отсутствие научно обоснованной интерпретации СПС из горных районов.
Кратко охарактеризуем наиболее значимые работы по голоцену Памира, Ферганской долины и Тянь-Шаня с целью установления причин разногласий.
Памир. По результатам изучения палинологическим методом мезолитической стоянки Ошхона (возраст образца по 14С - 9530 ± 130 лет), расположенной в долине р. Маркансу на высоте 4100 м на Восточном Памире, авторы [1] пришли к выводу, что сухой и континентальный климат господствовал на протяжении почти всего голоцена. И лишь для современного и предсовременного периодов СПС свидетельствуют о некотором увеличении увлажнения.
Резкий рост содержания пыльцы древесных пород, в основном березы, с 5 до 60% фиксируется на спорово-пыльцевой диаграмме разреза многослойной стоянки Шугноу в Дарвазском хребте на высоте 2000 м, несколько выше прослоя с датой 8060 ± 50 лет. По мнению авторов, формирование слоев с высоким содержанием пыльцы березы происходило в прохладных условиях [29]. Подобные изменения отмечаются и в спектрах разреза Тупчак, расположенного на высоте 3100 - 3200 м в хребте Петра I "...приблизительно с 8 тыс. л. н. отмечается неуклонное увеличение содержания в спектрах пыльцы березы (до 50-60% от общего состава), отражающее продвижение вверх по долине березняков на верхнем пределе их произрастания" [29, с. 195]. По мнению авторов, это могло обеспечиваться общим увлажнением климата. В более поздней работе [31] период от 8 до 4 тыс. л. н. характеризуется как наиболее теплый и увлажненный в голоцене.
В двух разрезах на Северном Памире и Алай-ской долине, исследованных спорово-пыльцевым и 14С-методами [10] отмечается увеличение пыльцы березы в спектрах в период от 12 до 8 тыс. л. н., что связывается с потеплением климата и продвижением лесов вверх по долине. А в интервале от 9 до 5 тыс. л. н. климат, по мнению авторов, стал более увлажненным, несмотря на увеличение в СПС пыльцы эфедры и маревых.
Ферганская долина. По материалам исследования трех разрезов на юге Ферганской долины палинологическим и 14С-методами Л.Р. Серебрянный
Таблица. Реконструкции климата голоцена Центральной Азии
Авторы статьи Конец позднего плейстоцена Предголо-ценовый период 12-10 тыс. л. н. Голоцен
ранний 10-8 тыс. л. н. средний 8-3 тыс. л. н. поздний (3-0 тыс. л. н.)
начало середина конец
Агаханянц О.Е. и др., [1] - - сухо сухо сухо сухо влажно
Алёшинская З.В., Баков Е.К., Мельникова А.П., [2, 5, 7] — - - — влажно прохладно сухо тепло влажно прохладно
Алёшинская З.В., Бондарев Л.Г., Шумова Г.М., [4] - сухо холодно сухо холодно сухо холодно - - - -
Алёшинская З.В., Мельникова А.П., [6, 8, 9] - сухо тепло сухо тепло сухо тепло влажно прохладно сухо тепло влажно прохладно
Алёшинская З.В., Никонов А.А., Шумова Г.М., [10] влажно сухо тепло сухо тепло влажно сухо тепло
Бердовская Г.Н., [13] - влажно - - -
Мельникова А.П., Баков Е.К., [12, 26] - - - сухо тепло влажно прохладно сухо тепло влажно прохладно
Михайлов Н.Н., Романова Е.А. и др., [28] - - влажно холодно влажно холодно сухо холодно
Никонов А.А, Финько Е.А., Пахомов М.М. и др., [29] - - - влажно прохладно сухо тепло
Никонов А.А., Пахомов М.М., Сулержиц-кий Л.Д., [30] влажно сухо сухо влажно сухо
Озера Тянь-Шаня и их история, [32] влажно тепло - - - сухо
Пахомов М.М., [33] - - влажно прохладно сухо тепло влажно прохладно
Пахомов М.М., Коннов А.А., [35] влажно - - - -
Севастьянов Д.В., Бер-довская Г.Н., [37] сухо сухо влажно влажно тепло сухо тепло
Серебрянный Л.Р., Пше-нин Г.Н. и др., [39] очень сухо влажно влажно сухо влажно прохладно сухо тепло влажно прохладно
Сыдыков Д.С., Мельникова А.П., [31] сухо тепло - - - - - влажно прохладно
Шнитников А.В., Бердовская Г.Г. и др., [44] влажно прохладно сухо тепло сухо тепло сухо тепло влажно тепло сухо прохладно
с соавторами [39] реконструируют развитие ландшафтов предгорных равнин с конца пл
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.