Климат северной Евразии и динамика изменения климата с 14 500 до 11 500 лет назад. Продолжение

Промежуточный отчет по проекту «Палеогеография, климат и государства Евразии в плейстоцене»

Начало

См. Сводный Отчет о работе по проекту «Палеогеография, климат и государства Евразии в плейстоцене»

Резкие изменения климата в беллинг – позднем дриасе Западной Сибири, (14 500-12 800) -11 700 лет назад (по данным С.А.Архипова и В.С.Волковой, 1994)

«Сартанское позднеледниковье (от 13 до 10 тыс. лет назад) достаточно детально изучено пока в одном разрезе на Верхней Оби, в устье р. Сузун у д. Нижний Сузун. Согласно радиоуглеродному датированию и палинологическим данным, выделены интервалы, соответствующие беллингу (13-11,8 тыс. лет назад), среднему дриасу, аллереду (11,8-11,0 .тыс. лет назад) и позднему дриасу (см. другие датировки выше). В беллинге и аллереде потепление климата устанавливается по появлению на фоне разнотравно-злаковых и марево-полынных безлесных степных ландшафтов, унаследованных с раннего дриаса и господствовавших в его среднем и позднем интервалах (то есть авторы противоречат сами себе), долинных березово-еловых лесов [Левина и др., 1989]»….

«Сартанское позднеледниковье дает исследователям пока единственный и уникальный материал резкодраматических изменений климата и ландшафтов в переходный период (терминация) от ледниковья к межледниковью. В течение всего 3 тысяч лет в центральных и отчасти южных районах Западно-Сибирской равнины, где в сартанское ледниковье существовали тундровые и лесотундровые ландшафты (степи и лесостепи), дважды (беллинг и аллеред) исключительно быстро (за несколько сотен лет) расселялась тайга (леса), которая также неожиданно и погибала. Только в бореале, начиная с рубежа в 9 тысяч лет назад (старая датировка), произошло становление современной растительной зональности. Достаточно очевидно, что терминация – время, насыщенное катастрофическими событиями.»

«Катастрофические геологические процессы периода терминации оказывали, несомненно, сильное воздействие на биоту и, в первую очередь, на растительность. Позднесартанская терминация свидетельствует об исключительно быстротечных и контрастных изменениях климата. Oтpaжением их являются столь же стремительные и широкомасштабные изменения растительной зональности, когда буквально за первые сотни лет происходила радикальная трансформация ландшафтов в центральных районах Западно-Сибирской равнины: тундра (степь) замещалась тайгой (лесом) и вновь тундрой (степью). Этот процесс, носивший скорее катастрофический, чем постепенный характер…».

Данный вывод С.А.Архипова и В.С.Волковой согласуется с ранее сделанными выводами о том, что начало катастрофических событий на севере Евразии началось не на рубеже плейстоцена и голоцена (11 700 лет назад), а в беллинге (14 500 – 12 800 лет назад, по разным датировкам). Он также позволяет уточнить время отдельных событий (пожары?, «ядерная зима»?) – они продолжались по нескольку сотен лет.

Катастрофические изменения климата начиная с 14 000 лет (только этот период в ней назван аллерёдом) отмечены и в Википедии. Согласно Википедии, «Около 14 тысяч лет назад на Земле началось очень быстрое Аллерёдское потепление (его скорость оценивается десятилетиями и иногда даже несколькими годами). В это время в средних широтах образовались условия, близкие к современным, хотя в других широтах было значительно холоднее. Однако, после нескольких тысячелетий таяния ледников и распространения лесов, климат Земли на короткое время вернулся к оледенению. Похолодание было очень резким (длительность около 100 лет). После примерно тысячи (по другим источникам, 1300) лет холодного и сухого климата, климатические условия пришли к практически современным, опять на протяжении нескольких десятилетий. Началось современное межледниковье, голоцен».

Результаты исследования разрезов Северной Фенноскандии (Скандинавия, Кольский п-ов, Карелия, часть Архангельской области) и Баренцева моря

Данный раздел написан на основании докторской диссертации А.Ю.Шараповой «Верхний плейстоцен и голоцен Северной Фееноскандии и Баренцева моря» Несмотря на большое количество приводимых в ней спорово-пыльцевых спектров, в работе практически нет определений абсолютного возраста пород, поэтому ниже приводятся спектры только тех разрезов и скважин, для которых указывается хотя бы приблизительный возраст.

«Верхнедриасовые отложения (конец позднего дриаса датируется возрастом примерно 11,55 -11,7 тыс. лет назад) центра Восточно-Европейской равнины, Южной Швеции… характеризуются максимумом пыльцы Artemisia sp. (полынь), Cyperaceae (осоковые), Роасеае (злаковые). Верхнедриасовые образования центра Восточно-Европейской равнины отличает, помимо этого, максимум Picea (ели) и Chenopodiaceae (маревые). Верхнедриасовые отложения тундры, лесотундры Кольского полуострова и приокеанических лугов Северной Норвегии отличаются максимумом Salix (ивы)…».

В наиболее полном разрезе озерных отложений о. Андоя, Северная Норвегия, изученным К.-Д. Ворреном и Т. Альмом (Vorren, Alm, 1985, 1999) нижний слой (коричневые глины) содержит комплекс спор и пыльцы с абсолютным доминированием Роасеае (злаковые, до 90%) и Draba sp. (крупка, до 10-20%), помимо них обнаружены лишь единичные пыльцевые зерна Betula nana Linnaeus (карликовая береза), Artemisia sp. (полынь) и споры Polypodiaceae (многоножковые семейства папоротников). Этот слой охарактеризован датировкой 12 900±230 лет.

«Экологический анализ палинокомплексов позволил восстановить историю развития растительности и климата Северной Фенноскандии в конце позднего плейстоцена и голоцене. Во время поздневалдайского оледенения растительность на территории Северной Фенноскандии не существовала. Деградация Скандинавского ледникового покрова началась около 13000 лет назад в Северной Норвегии и около 11 000 лет назад на Кольском полуострове. На освободившихся ото льда пространствах появился разреженный покров перигляциально-тундровой растительности. В пребореале (11610-10690 лет назад, по Википедии), в связи с потеплением климата, на территории Северной Фенноскандии сформировались тундровые сообщества, которые в бореале сменились березовыми лесами. Климатический оптимум голоцена в атлантическом периоде характеризовался широким распространением сосновых лесов с примесью ольхи…».

На основании приведенных выше скудных данных можно подтвердить правильность составленных нами картосхем на 18 000, 14 000 и 12 000 лет (служебный материал), показывающих существование на большей части Фенноскандии во время поздневалдайского оледенения (18000-14000 лет назад) ледника и его начавшуюся деградацию 14000-13000 лет назад. 12000 лет назад ледник охватывал только центральные районы Скандинавского п-ова и территории Финляндии, а вокруг него появилась зона тундры. Около 13000-12000 лет назад в центре Восточно-Европейской равнины, по-видимому, существовали сухие степи с елово-березовыми? (таежными?) лесами.

Результаты изучения климата Новосибирских островов и Северной Земли (по работе М.А.Анисимова и др., К вопросу об изменениях природных условий Новосибирских островов в позднем плейстоцене и голоцене. 2002)

В данной работе не приводится результатов палинологического анализа, однако некоторую информацию о климате позднего плейстоцена Новосибирских островов (во время сартанского оледенения) несут найденные ископаемые остатки фауны.

В интервале 24 000 -17 000 лет здесь встречено много остатков мамонтов, лошадей и овцебыков. Количество остатков этих животных сокращается при приближении к 12 000 лет. В настоящее время овцебыки водятся в Северной Америке и Гренландии от 60 до 83 град. с.ш. Предельные широты распространения диких лошадей найти не удалось, однако, везде говорится, что они жили в степях и полупустынях, и нигде – что они жили в тундре.

В конце последнего ледникового периода (поздневалдайского или сартанского), 14000-12000 лет назад в Европе, Северной и Центральной Азии паслись миллионы лошадей. Все они относились к одному виду — лошадь дикая. Табуны этих животных бродили по степям, ежегодно совершая миграции, преодолевая путь длиной в сотни километров (Википедия).

Следов покровного оледенения на территории Новосибирских островов не обнаружено.

Между 12 000 и 9 000 лет назад на Новосибирских островах происходило формирование мощных торфяников, что свидетельствует о большом количестве болот на месте богатой древесной и кустарниковой растительности. «Самые ранние датировки торфа после сартанского периода с Новосибирских островов имеют возраст около 12 тыс. л.н. – на о-ве Котельный 12 230 ± 130 л.н. [Дегтяренко и др., 1982], на о-ве Жохова 12 200 ± 100 л.н. [Романовский и др., 1999]. На Новой Сибири горизонтально залегающий органический прослой с возрастом 11 050 ± 60 л. н. перекрывает псевдоморфозу, в которой был обнаружен зуб мамонта с возрастом 13 050 ± 150 л. н.».

В периоды кратковременных потеплений конца позднего плейстоцена (раунис, беллинг, аллеред) район Новосибирских островов еще представлял собой единую материковую сушу. Последние датировки мамонта, лошадей и овцебыка находится в районе 10 000 лет назад, самая последняя – 9 650 л.н.

На островах Северной Земли мощность ледников была больше 700 м (Саватюгин и Загороднов, 1987), что подтверждается составленной нами картосхемой распространения ледников 18 000 и 12 000 лет назад.

На основании исследований М.А.Анисимова и др. можно сделать вывод о развитии на Новосибирских островах в позднем плейстоцене (поздневалдайское-сартанское оледеление) степей и лесостепей, населенных мамонтами, овцебыками, лошадьми и другими животными, что предполагает умеренно-континентальный, а не субарктический и, тем более, арктический климат (о котором пишут авторы). Граница между умеренным и субарктическим поясом, по-видимому, проходила между Северной Землей и Новосибирскими островами и имела (ю-з) – (с-в) ориентацию.

Уточнение площади распространения поздневалдайско-сартанского оледенения (по работе В.И,Астахова. К позднекайнозойской истории запада Евразийской Арктики.2007)

«Статистика радиоуглеродных дат ясно показала, что последнее оледенение Западной Сибири древнее 50 тыс. л.н., т.е. лежит за пределами радиоуглеродного возраста [Astahov, 1998]».

«Важным свидетельством отсутствия ледниковой деятельности в эпоху МИС 2 на севере Европейской России явились перекрытые лишь эоловыми плащами палеолитические стоянки бассейна Печоры, с возрастом от 20 до 40 тыс. л.н. Самые северные расположены на 67°10′ с.ш. и на Полярном круге [Mangerud et al., 1999], т.е. в пределах поздневалдайского оледенения популярных палеогеографических схем [Арсланов и др., 1987; Velichko et al., 1997; Grosswald, 1998]».

«Границу поздневислинского оледенения удалось обнаружить с помощью морского бурения и сейсмического профилирования в Печорском море восточнее о-ва Колгуева (см. рис. 2) [Gataullin et al., 2001]».

«Размеры поздневалдайского оледенения пока не вполне ясны на северной оконечности Таймыра и в центре плато Путорана, хотя вполне очевидно, что даже в горах оно было незначительным [Svendsen et al., 2004; Astahov et al., 1999]».

Сделанные в данной работе выводы в целом подтверждают составленные нами картосхемы границ ледниковых покровов для 18 000 и 12 000 лет назад и свидетельствуют о том, что восточная и северо-восточная часть Восточно-Европейской равнины (от устья Печоры), Западно-Сибирская низменность, вся Восточная Сибирь и арктический шельф восточнее Новосибирских островов были свободны ото льдов и (как было сказано ранее), представляли собой сухие степи и лесостепи с хвойно-лиственными лесами на севере и широколиственными лесами на юге.

Это противоречит выводам, сделанным во всех изученных нами работах, авторы которые пытаются навязать идею существования на всем этом огромном пространстве суровых тундровых и лесотундровых условий (или, как они часто это называю, тундростепей). Об ошибочности этой идеи позволяют судить карты современных и реконструируемых климатических зон.

На этих картах видно, насколько небольшую площадь занимает современный арктический и субарктический пояс, и как он искусственно «раздут» для 20 000 – 18 000 лет назад. Судя по результатам исследований пыльцы, на большей части Северной Евразии восточнее Уральских гор должны были существовать природные зоны лесостепей и степей (показаны на первой карте желтым цветом) и смешанных и широколиственных лесов (показаны на первой карте светло- и темно-зеленым цветом). Как будет сказано далее, к западу от Уральских гор, в центральной части Восточно-Европейской равнины, существовали аналогичные зоны начиная с 17 000 – 15 000 лет назад, а до этого здесь, по-видимому, были тундры и лесотундры. На севере Восточно-Европейской равнины и на западной части арктического шельфа тоже были тундры и лесотундры. На восточной части арктического шельфа восточнее Северной Земли существовали степи и лесостепи. Это подтверждает высказанное в прошлом и данном отчете предположение о юго-западном – северо-восточном направлении границ климатических зон до катастрофы на рубеже плейстоцена и голоцена.

Карта современных климатических зон

\

Карта климатических зон 20 000 – 18 000 лет назад

Результаты исследования разрезов Восточно-Европейской равнины (по работе А.Н.Молодькова и Н.С.Болиховско. Климато-хроностратиграфическая схема неоплейстоцена Северной Евразии. 2011)

Из многочисленных изученных авторами разрезов верхнеплейстоценовых отложений Восточно-Европейской платформы лишь один, Араповичи (средняя Десна), дает характеристику отложений поздневалдайского оледенения (от 15,0 до 17,0 тыс. лет по разным датировкам). Во время их накопления полностью исчезли криофиты (холодолюбивые растения) из числа папоротников и плаунов. Господствующее значение приобрели сосновые, кедрово-сосновые и березово-сосновые леса с подлеском из кустарниковых берез, ольховника, можжевельника и ив, с обильным покровом многоножковых папоротников.

Представленные выше данные позволяют продлить зону степей, лесостепей и смешанных хвойно-широколиственных лесов (тайги?) с 17 000 или 15 000 лет на центральную часть Восточно-Европейской платформы. До этого здесь могли быть тундры и лесотундры.

Результаты исследования разрезов Таймыра (по работе Н.И.Дроздова и В.П.Чеха. Развитие природы Таймыра в позднем неоплейстоцене-голоцене и мамонтовая фауна)

В данной работе приводятся данные в пользу того, что поздневалдайско (осташковское)-сартанское оледенение не продолжалось в виде сплошного ледникового покрова на восток на пределы Уральских гор.

«Существуют полярные мнения относительно размеров последнего позднеплейстоценового оледенения. Согласно одному, оледенение было локализовано в пределах плато Путорана (картосхемы на 18 000 и 12 000 лет), другому – охватывало северо-запад Средне-Сибирского плоскогорья, Северо-Сибирскую низменность, горы Бырранга, шельф Карского моря (картосхема на 18 000 лет), причем признается в целом небольшая мощность льдов на полуострове при резком сокращении оледенения (как и для предыдущих эпох похолоданий) с запада на восток».

«Распад и дегляциация сартанских льдов произошли ранее 16 тыс. л.н. При оживлении эрозионного вреза ок. 16 тыс. л.н. начала формироваться вторая надпойменная терраса основных рек. Пойменные отложения второй террасы р. Мамонты (Северный Таймыр) с останками “таймырского мамонта” датируются по 14С 11,5–11,7 тыс. л.н. (старая датировка, новая – раньше 12 000 лет назад) Таким образом, к аллереду (новоселовское потепление) терраса была сформирована».

То есть, на Таймыре и Северо-Сибирской низменности не было сплошного оледенения. Далее авторы приводят данные в пользу горного оледенения гор Бырранга и плато Путорана.

«Для сартанских отложений (28 000-12000 лет назад) характерно обилие костей мамонтов, лошадей, оленей, бизонов, овцебыков.»

Про ореол обитания лошадей было сказано выше. Бизоны обитали по всей Северной Америке, поэтому нельзя говорить о том, что это – представители северной фауны. Скорее всего, они жили в условиях степей и лесостепей, как и лошади.

«Непосредственным свидетельством существования в норильской стадии сартанского похолодания древесной растительности в бассейне р. Новой (р. Бол. Лесная Рассоха) являются сохранившиеся на второй надпойменной террасе пни лиственниц в прижизненном состоянии. Согласно определению абсолютного возраста древесины одного из пней, лиственница произрастала 10 500 ± 500 л.н. (ИМ-671), т.е. в самом конце сартана, в позднем дриасе (ранее 12 000 лет назад, по современной датировке) [Белорусова, Ловелиус, Украинцева, 1987].

«На о-ве Свердруп в Карском море (в 100 км от побережья Таймыра) к интервалу 11 640 ± 40 – 9 770 ± 280 л.н. относится формирование осоковых торфяников [Тарасов и др., 1995]. Это позволяет считать климат на указанном отрезке времени более теплым, чем сейчас.»

«По мнению Д.Ю. Большиянова и Г.В. Федорова [2001], 13,5–9,7 тыс. л.н. и в оптимум каргинского времени (41–35 тыс. л.н., умеренно-теплый климат) условия природной среды на Таймыре были принципиально схожими и, судя по обилию костей мамонта в отложениях указанных интервалов, наиболее благоприятными для жизни этих крупных млекопитающих».

На основании сказанного выше можно подтвердить уже прозвучавшее предположение, что в так называемое «сартанское оледенение», по крайней мере, после 16000 лет назад, на Таймыре и Северо-Сибирской низменности преобладали условия степей и лесостепей (таежных?) умеренно-континентального пояса.

Результаты исследования разрезов островов Врангеля и Геральд (по канд.диссертации С.Л.Вартаняна «Палеография позднего неоплейстоцена и голоцена территории о.Врангеля»)

«В конце позднего плейстоцена остров Врангеля и прилегающие к нему участки арктического шельфа были частью обширной суши».

«В течение позднего плейстоцена территория острова Врангеля не была закрыта ледниками полностью. Для последнего похолодания (Сартанское время)… оледенение было ограниченно развито в основном в горной части острова».

«На острове Врангеля, особенно на его равнинах, изобилуют останки плейстоценовых и голоценовых млекопитающих – шерстистого мамонта (Mammuth primigenius), первобытного бизона (Bison priscus), кабаллоидной лошади (Equus caballus) и других видов. Были найдены кости и рог шестистого носорога (Coelodonta antiguitatis), ранее не известного восточнее крайнего запада Чукотки. Наиболее интересная находка – карликовый мамонт, описанный в качестве нового и пока более нигде неизвестного подвида (Mammuth primigenius wrangelensis), останки которого датируются периодом от 7 до 3,6 (!) тыс. лет назад, то есть голоценовым временем, спустя 6 тыс. лет после утвердившейся даты исчезновения вида. Популяция мамонтов продолжала жить на острове долго после его отделения от материка».

«Отдельные представители комплекса млекопитающих (северный олень, бизон) исчезли на территории острова не ранее начала голоцена. Голоценовые мамонты, как уже сложившаяся мелкая форма, проникли на территорию острова около 9-8,5 тыс. лет назад и просуществовали в изоляции до 3,6-3.7 лет назад. Их относительная численность была высока, а их вымирание связано, вероятнее всего, с ухудшением климата острова в конце голоцена».

Хотя нам не удалось найти материалов палинологических исследований о. Врангеля, отсутствие на нем следов сартанского оледенения и широкое развитие в то время лошадей, бизонов, мамонтов, носорогов позволяет предположить, что о. Врангеля находился в зоне относительно теплых степей и лесостепей умеренного климатического пояса.

Важный вывод из докторской диссертации М.Л.Мальцевой «Эволюция экосистем второй надпойменной террасы реки Енисей в позднеплейстоценовое время» (2009)

«Палеопочвенные образования каргинского времени показывают двухчленность этого периода. В каргинское межледниковье наблюдается смена почв черноземного типа под степной растительностью на серые лесные. или дерновые почвы под лесной растительностью. В ледниковую сартанскую эпоху отмечаются периоды потепления: раннесартанское и позднесартанкое. В позднесартанское время выделяется две палеопочвы. В это время формировались лугово – оглеенные почвы, лугово-черноземные и черноземные почвы.»

Черноземные почвы характерны для степей и лесостепей теплого умеренного пояса (широты г.Воронеж-Оренбург).

«Чернозём — богатый гумусом, тёмноокрашенный тип почвы, сформировавшийся на лёссовидных суглинках или глинах в условиях суббореального и умеренно-континентального климата при периодически промывном или непромывном водном режиме под многолетней травянистой растительностью.

Климатический пояс умеренный, сектор — умеренно континентальный, характерно чередование увлажнения и иссушения, а также господство положительных температур. Среднегодовая температура +3…+7 °C. Годовая сумма осадков — 300—600 мм.» (Википедия)

Распространение черноземов (показано красным цветом)

Кстати, в рассмотренных ранее отчетах много раз говорится, что в разрезе разных частей Западной Сибири, Алтая большую роль играют лессовидные суглинки.

«Физические и химические свойства лессовидных суглинков благоприятно сказываются на формировании почв. Так кальций лессов и лессовидных суглинков передаётся образовавшимся на них почвам, что способствует накоплению гумуса (кальций здесь выступает в качестве фиксатора гумуса) и созданию агрономически ценной структуры» (Википедия).

«Лёсс распространён в Европе, Азии, Северной и Южной Америке, преимущественно в степных и полупустынных районах умеренного пояса» (Википедия).

Значит, позднеплейстоценовые почвы Западно-Сибирской низменности могли быть черноземными, а климат – умеренно-теплым.

Вывод об умеренном климате и развитии лесостепной растительности в Западной Сибири подтверждается работой С.Г.Кривоногова «Пневые горизонты в позднеплейстоценовых отложениях Сибири» (Институт геологии, геофизики и минералогии СО РАН), в которой обобщены результаты изучения 5 местонахождений погребенных пневых горизонтов позднеплейстоценового возраста на р.Тобол (Липовка), р.Муя (Кобылинская протока) и на р.Чара (с.Чапо-Олого – Чарская впадина). Возраст пневого горизонта на р.Чаре определен предголоценовым (11 990 – 10 055 лет по радиоуглеродному методу). В нем найдена пыльца сосны, лиственницы, березы, ольхи, рдеста (водное), лилейных, василистника, лютиковых, розовых, полыни, астровых и др. – большая часть этих растений произрастает в умеренном поясе.

Результаты исследования разрезов Северной Якутии (бассейны р.р.Анабар, Оленек, Омолон, Яна, Индигирка (по работе А.И.Поповой. К истории развития растительности Северной Якутии в кайнозое по палинологическим данным. 1970)

«Из верхнеплейстоценовых отложений выделен остепненный палинологический комплекс (в бассейне рек Яна и Анабара), для которого характерно резкое преобладание пыльцы травянистых растений, представленной в основном пыльцой злаковых, полыней и гвоздичных.»

Эти скудные данные подтверждают развитие на севере Восточной Сибири умеренно-теплых степей и лесостепей (?).

© Проект выполнен А.В. Колтыпиным, П.М.Олексенко и В.Шевченко в рамках гранта на научные исследования, предоставленного С.А.Козловским

Продолжение