Коллектив ученых из Карельского научного центра РАН и Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена исследует роль глобальных, региональных и локальных природно-климатических факторов в формировании озерно-ледниковых отложений, образовавшихся 14–9 тысяч лет назад. Работа ведется в рамках проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда, под руководством доктора географических наук Дмитрия Субетто.
Минувшим летом палеолимноги, специалисты, изучающие историю озер, совершили экспедицию на малые озера в районе Заонежского полуострова: Лавкозеро, Гангозеро и Великое. Они находятся недалеко от Уницкой губы Онежского озера в Кондопожском районе. Ученые взяли пробы – колонки донных отложений из реликтовых водоемов.
– Реликтовые озера – это остатки Онежского приледникового озера. Когда ледник отступал, открывались новые пороги стока древнего озера, происходило резкое падение уровня воды и отчленение ряда водоемов. Сегодня они являются архивами древних отложений. В основном такие водоемы находятся в районе Заонежского полуострова. Здесь обнаружены наиболее мощные разрезы ледниково-озерных и озерных отложений до 10 и более метров, – рассказал Максим Потахин, участник проекта, старший научный сотрудник группы исследований донных отложений Института водных проблем Севера КарНЦ РАН.
Эти ледниково-озерные отложения, представленные в том числе ленточными глинами или варвами, хранят уникальную информацию о природно-климатических условиях и особенностях своего времени. Так, для приледниковых стадий, когда водоем контактировал с краем ледника, характерны песчано-глинистые осадки с большой примесью обломочного материала горных пород. Отступление ледника способствовало распространению на берегах растительности, появлению жизни в озере и накоплению озерных илов. По наличию в донных отложениях спор и пыльцы можно реконструировать, какими были леса в то или иное время. Например, в самый теплый, атлантический период (9–6 тысяч лет назад) в Заонежье, помимо хвойных, произрастали вязы, дубы, липы, клены, лещина и другие широколиственные породы деревьев.
Керны донных отложений озера Лавкозеро (вверху) и озера Великое (внизу)
Одна из примечательных и загадочных особенностей донных отложений приледникового озера – наличие «розового горизонта». В разрезе ленточных глин он выглядит как красно-коричневый участок мощностью от 10 до 30 см. Установлена датировка его появления – около 13 тысяч лет назад, поэтому он является маркером для исследований возраста озер. Очевидный контраст его нижней границы и минеральный состав говорят о резкой смене условий осадконакопления, связанной с неким событием в окружающей среде – локальным или масштабным. До недавних пор считалось, что эти донные отложения подверглись стремительному окислению, когда из приледникового водоема открылся новый сток в сторону Белого моря и уровень воды резко понизился. Сейчас обсуждается теория катастрофы, связанной с падением метеорита, в результате чего произошло резкое и короткое глобальное похолодание, отразившееся в том числе и на водоеме.
Керн из озера Полевское (Заонежский полуостров), на котором отчетливо заметен "розовый горизонт"
Ранее этот особый участок глин был обнаружен в буровых скважинах только в пределах развития Онежского приледникового озера, в том числе в исследованных летом водоемах. Сейчас подобный горизонт находят и в районе Ладожского озера. Результаты исследований ледниково-озерных отложений, в том числе «розового горизонта», были представлены участниками проекта на конференции «Палеолимнология Северной Евразии» в Красноярске. Материалы конференции опубликованы в журнале Limnology and Freshwater Biology.
В целом разрезы отложений содержат информацию о сроках изоляции малых озер. Она важна для достоверной реконструкции позднеледниковой истории территории и определения границ и этапов изменения Онежского озера.
– Для реконструкции истории используется метод изолированных бассейнов. Реликтовые озера расположены на разной высоте, например, Лавкозеро – на высоте около 60 м, Гангозеро – 75 м над уровнем моря. Зная высоту и время, когда произошла изоляция – он устанавливается по датированию отложений–можно составить модель и посмотреть, как менялся уровень древнего водоема, – пояснил Максим Потахин.
Подготовка к работам на озере Великое
К слову, само Онежское озеро в современном состоянии тоже является реликтом. Зародившись как тектоническое на стыке Фенноскандинавского кристаллического щита и Русской осадочной плиты в давние геологические эпохи, оно неоднократно преображалось.
– В течение серии оледенений в эпоху плейстоцена происходили ледниковые выпахивания: потоки льда заполняли озерные котловины, вынося практически все рыхлые осадочные породы, а также воздействуя на более прочные метаморфические и магматические горные породы. Когда наступало межледниковье, образовывались водоемы. В прошлые межледниковья не только пресные, но и соленые, так, Белое море соединялось с Балтийским. В котловинах озер накапливались осадочные породы. И вновь очередное оледенение все уносило. Онежское озеро, как птица Феникс – постоянно возрождалось, только не из огня, а изо льда. Когда контакт с ледником пропал, озеро стало реликтовым. А сейчас Онежское озеро частично искусственный водоем: в 1950-е годы в результате строительства плотины на реке Свирь оно стало частью Верхне-Свирского водохранилища. Такая природная и антропогенная трансформация озера, – объяснил Максим Потахин.
В ходе проекта исследователи установят глобальные, региональные и локальные природно-климатические факторы, повлиявшие на формирование озерно-ледниковых и озерных отложений. Таким фактором могло быть изменение количества приходящей солнечной энергии, в том числе из-за запыленности атмосферы в результате вулканической активности или падения метеорита, а также эоловые процессы – развевание песка с огромных в то время открытых территорий без почвенного покрова с незакрепленными грунтами. По словам экспертов, реконструкции реакции водных экосистем на изменения климата необходимы для прогнозирования подобных событий в будущем.
Фото: Д.А. Субетто / Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена
Новости
19 декабря 2024
Малые водоемы Заонежья помогают ученым раскрывать загадки Онежского приледнекового озера
Около 13 тысяч лет назад Онежское озеро было больше современного почти в три раза. Оно формировалось у края ледника, наполняясь талыми водами с севера и речными потоками с юга. Постепенно, в процессе таяния льдов и переформирования рельефа, его размеры уменьшались и достигли современных очертаний около 2,5 тысячи лет назад. За это время на планете происходили изменения климатических условий, о причинах которых ведутся дискуссии. Помочь восстановить эти события призвано изучение древних отложений, которые сохранились не только в Онежском озере, но и в малых водоемах, отделившихся от него. Одна из главных загадок для ученых – «розовый горизонт», четко выделяющийся в толще донных осадков.
Около 13 тысяч лет назад Онежское озеро было больше современного почти в три раза. Оно формировалось у края ледника, наполняясь талыми водами с севера и речными потоками с юга. Постепенно, в процессе таяния льдов и переформирования рельефа, его размеры уменьшались и достигли современных очертаний около 2,5 тысячи лет назад. За это время на планете происходили изменения климатических условий, о причинах которых ведутся дискуссии. Помочь восстановить эти события призвано изучение древних отложений, которые сохранились не только в Онежском озере, но и в малых водоемах, отделившихся от него. Одна из главных загадок для ученых – «розовый горизонт», четко выделяющийся в толще донных осадков.
Смотрите также:
16 декабря 2024
«Смотрел вперед и видел, куда идти»: ученые почтили память выдающегося лесовода Николая Казимирова
Накануне исполнилось сто лет со дня рождения выдающегося исследователя-лесовода Николая Казимирова, большая часть жизни которого связана с Карелией. В преддверии даты ученые КарНЦ РАН почтили память Николая Ивановича, возложив цветы к мемориальной доске на доме, где он жил, и поделились своими воспоминаниями на совместном заседании Ученых советов Института леса и Института биологии.
Накануне исполнилось сто лет со дня рождения выдающегося исследователя-лесовода Николая Казимирова, большая часть жизни которого связана с Карелией. В преддверии даты ученые КарНЦ РАН почтили память Николая Ивановича, возложив цветы к мемориальной доске на доме, где он жил, и поделились своими воспоминаниями на совместном заседании Ученых советов Института леса и Института биологии.
13 декабря 2024
Водородная энергетика и добыча железной руды: ученые рассказали об исследованиях в стратегически важных отраслях
Эксперты в области физико-математических и геологических наук представили результаты своих исследований на заседании Ученого совета КарНЦ РАН. Старший научный сотрудник ИПМИ КарНЦ РАН Екатерина Костикова рассказала, как построение математических моделей применяется в разработке и использовании материалов для водородной энергетики. Доклад главного научного сотрудника Института геологии КарНЦ РАН Александра Слабунова был посвящен полосчатым железистым кварцитам Костомукшского месторождения – важным для экономики и уникальным для науки горным породам.
Эксперты в области физико-математических и геологических наук представили результаты своих исследований на заседании Ученого совета КарНЦ РАН. Старший научный сотрудник ИПМИ КарНЦ РАН Екатерина Костикова рассказала, как построение математических моделей применяется в разработке и использовании материалов для водородной энергетики. Доклад главного научного сотрудника Института геологии КарНЦ РАН Александра Слабунова был посвящен полосчатым железистым кварцитам Костомукшского месторождения – важным для экономики и уникальным для науки горным породам.
9 декабря 2024
Ученые исследуют эффективность способов борьбы с борщевиком и степень их нагрузки на почву
Влияние борщевика Cосновского на сообщества почвенных нематод изучают в лаборатории паразитологии животных и растений ИБ КарНЦ РАН в рамках нового исследования. С точки зрения фундаментальной науки, его результаты расширят понимание характера расселения почвенных организмов и их взаимоотношения с растениями. Прикладной аспект заключается в тестировании различных способов борьбы с борщевиком, оценке их эффективности и воздействия на почвенные экосистемы. Эксперименты на Агробиологической станции КарНЦ РАН дали первые результаты.
Влияние борщевика Cосновского на сообщества почвенных нематод изучают в лаборатории паразитологии животных и растений ИБ КарНЦ РАН в рамках нового исследования. С точки зрения фундаментальной науки, его результаты расширят понимание характера расселения почвенных организмов и их взаимоотношения с растениями. Прикладной аспект заключается в тестировании различных способов борьбы с борщевиком, оценке их эффективности и воздействия на почвенные экосистемы. Эксперименты на Агробиологической станции КарНЦ РАН дали первые результаты.
6 декабря 2024
Результаты исследований почв карельских ученых пополняют общероссийские и мировые базы данных
Карельская школа почвоведения играет заметную роль в изучении почв в России. В КарНЦ РАН им занимаются специалисты трех научных подразделений: Института леса, Института биологии и Отдела комплексных научных исследований. Во Всемирный день почв ученые рассказали о своей работе в научно-популярном формате. Мониторинг загрязнения, оценка запасов углерода, исследование торфяных почв и изучение почвенных организмов – об этом и многом другом узнали 5 декабря посетители Экомузея КарНЦ РАН.
Карельская школа почвоведения играет заметную роль в изучении почв в России. В КарНЦ РАН им занимаются специалисты трех научных подразделений: Института леса, Института биологии и Отдела комплексных научных исследований. Во Всемирный день почв ученые рассказали о своей работе в научно-популярном формате. Мониторинг загрязнения, оценка запасов углерода, исследование торфяных почв и изучение почвенных организмов – об этом и многом другом узнали 5 декабря посетители Экомузея КарНЦ РАН.
5 декабря 2024
Карельские биологи изучают влияние круглосуточного освещения на рост сельхозкультур
Правильное освещение сельскохозяйственных культур может повысить урожайность и пищевую ценность продукции, а также снизить ее стоимость. При этом избыток света может быть вреден для растений не меньше, чем его недостаток. Поиском оптимальных свето-темновых циклов для автоматизированных «фабрик растений» занимаются ученые Института биологии КарНЦ РАН.
Правильное освещение сельскохозяйственных культур может повысить урожайность и пищевую ценность продукции, а также снизить ее стоимость. При этом избыток света может быть вреден для растений не меньше, чем его недостаток. Поиском оптимальных свето-темновых циклов для автоматизированных «фабрик растений» занимаются ученые Института биологии КарНЦ РАН.