IMCES - Результат по гранту РФФИ 13-04-00984a в 2013 г.

Динамика экосистем гор Южной Сибири в голоцене по данным комплексных биоиндикационных исследований субаэральных, озёрно-болотных и ледниковых отложений

Основные результаты, полученные в 2013 году:

1. В 2013 г. участниками проекта проведены исследования по изучению информационного потенциала комплексов биоиндикаторов (спорово-пыльцевых спектров, комплексов диатомовых и золотистых водорослей) в леднике г. Белуха Алтай. Сопоставление полученных данных с синоптическими наблюдениями ближайших метеостанций и с разработанными для северного полушария схемами макроциркуляции атмосферы Б.Л. Дзердзеевского (1975) выявило связь максимумов обилия тех или иных биологических объектов с определенными типами атмосферной циркуляции (Рис. 1). Использование методики HYSPLIT для построения обратных траекторий позволило выявить основные источники поступления изученных биологических объектов на высокогорный ледник г. Белуги (Алтай). Таким образом, наше исследование показало, что результаты послойного спорово-пыльцевого и альгологического анализов ледникового керна г. Белуха с высоким временным разрешением (до 1 года) могут быть использованы как индикаторы, отражающие изменения режима осадков в Алтайском регионе.

Рис.1. А) Содержание пыльцы хвойных в погодичных слоях ледника г. Белуха Алтай; Б) Доминирующий тип циркуляции атмосферы 8d(s) в годы максимального обилия пыльцы хвойных (1993г и 1993-94 г).

2. Второе направление исследований, развиваемое в проекте, касалось биоиндикационного исследования сапропелевых отложений оз. Манжерок расположенного в предгорьях западного Алтая (51о 49'14'' с.ш., 85о 48'35'' в.д.). Участниками проекта были проведены геохимические исследования (определения содержания тяжелых металлов Fe, Mn, Co, Cd, Cu, Pb, Ni, Zn) и биоиндикационное изучение (спорово-пыльцевой и диатомовый анализы) ретроспективной серии образцов из 80 сантиметрового керна сапропеля озера Манжерок Алтайского края. Это позволило осуществить комплексную реконструкцию ландшафтно-геохимических событий в районе оз. Манжерок. Были реконструировали фазы развития растительности (на основе выделенных спорово-пыльцевых зон) в окрестностях оз. Манжерок и изменения локальных озёрных условий (по диатомовым комплексам и локальным компонентам спорово-пыльцевых спектров), а также геохимические процессы происходившие в водосборном бассейне озера, вызванные антропогенным и иными факторами. Так за время накопления 80 см толщи озёрных отложений произошла смена берёзовой лесостепи на берёзово-сосновую лесостепь с сельскохозяйственными угодьями. Локальные озёрные условия, при этом сменились от евтрофного мелководного водоёма с доминированием бентосных диатомовых комплексов к более обводнённому водоёму с планктонными видами диатомей (рис. 2).

Рис. 2. Стратиграфическое распределение видов диатомовых водорослей в 80 см керне донных отложений оз. Манжерок (количество створок млн ств./г.)

Эти две стадии оказались разделены неким катастрофическим событием, вызвавшим резкое сокращение обилия и видового разнообразия диатомовых комплексов. Оно совпало с максимальным обилием микроугольков в озёрных осадках. Увеличение содержания Fe, Mn, Co, Cd, Cu, Pb, Ni, Zn сразу после уголькового слоя указывает на последующий смыв этих элементов в озеро после массовых пожаров. На пожарную природу явления указывает и распространение в ландшафте сосны лесной именно после этого события. Если интенсификация пожаров могла иметь как климатогенную так и антропогенную природу то увеличение обилия тяжелых металлов в самых верхних слоях озёрных отложений, вероятно, отражает начало индустриального влияния на территорию. Таким образом, сопряженный спорово-пыльцевой, диатомовый и геохимический анализы верхней толщи озёрных отложений позволил реконструировать изменения локальных условий оз. Манжерок и окружающих ландшафтов под действием климатических и антропогенных факторов в последние столетия.