Номер Проекта 17-05-01170 А
Руководитель: О.Н. Соломина
Название Проекта «Количественные оценки изменений природной среды на основе анализа донных отложений озер Донгуз-Орун и Хуко (Северный Кавказ)»
Коды классификатора: 05-712 Палеогеография, 05-233 Биогеохимия, 05-611 Диагноз и моделирование климата, 05-715 География климата, 07-306 Проблемно-ориентированные алгоритмы и системы.
Целью работ по проекту является получение данных о климатических, геохимических и экологических изменениях на Северном Кавказе в позднем голоцене на основе комплексного анализа донных отложений озер Хуко, Каракель и Донгуз-Орун.
В 2017 году были проведены следующие виды работ 1) получение кернов/образцов озерных отложений, 2) препарирование, пробоподготовка, 3) датирование, 4) использование классических методик для анализа, 5) использование экспериментальных высокотехнологичных подходов и алгоритмов, 6) анализ данных.
По результатам были сделаны следующие выводы:
1. Визуальный подсчет годовых слоев, анализ короткоживущих изотопов в верхних слоях кернов и AMS радиоуглеродное датирование базальных слоев озерных осадков озер Донгуз-Орун, Каракель и Хуко показывает, что в нашем распоряжении имеются материалы для реконструкции климата и природной среды на северном Кавказе за последние 300 – 26000-27000 лет. Благодаря использованию этих инструментов и математического моделирования, мы имеем возможность максимально точно восстановить скорости осадконакопления на разных этапах жизни озер, что обеспечивает надежные хронологические привязки реконструкций.
2. Установлено и достоверно подтверждено с помощью геохимического, радиоизотопного и дендрохронологического анализов, что озерные осадки Донгуз-Оруна имеют годичное стратифицирование и могут быть использованы для количественных палеоклиматических реконструкций высокого разрешения. Варвохронология, построенная на основе осадков этого озера охватывает период с 1922 по 2010 г., однако имеющийся в нашем распоряжении осадок содержит палеоклиматическую информацию как минимум о трех последних столетиях. Элементный анализ самой верхней части керна показывает, что терригенные элементы положительно коррелируют с количеством осадков и отрицательно – с шириной годичных колец; биогенные элементы (например бром) – положительно коррелируют с летней температурой.
3. Спорово-пыльцевой анализ отложений верхней толщи оз. Каракель, проведенный со сверхвысоким разрешением, позволил реконструировать ландшафтные изменения за последние два тысячелетия в лесном поясе западного Кавказа. Комбинация этих данных с метеорологическими и геохимическими рядами открывает возможности для будущих количественных реконструкций.
4. Опыт использования нетрадиционных методов обработки озерных кернов (например, гиперспектральной съемки, новых видов кластерного анализа и пр.) дает основания надеяться на расширение перспектив палеоклиматических реконструкций. Важным этапом работ по проекту было налаживание связей с сотрудниками единственного в стране специализированного источника синхротронного излучения «КИСИ-Курчатов», который до сих пор не использовался для высокоразрешающих реконструкций среды.
Участие в научных мероприятиях по тематике Проекта:
1) Международная конференция: PAGES Zaragoza 2017 5th Open Science Meeting “Global Challenges for our common future: a paleoscience perspective” (http://www.pages-osm.org). Даты проведения конференции: 8-14 мая 2017, дата доклада: 11 мая 2017, тип доклада: стендовый, докладчик: М.Ю. Александрин. Название доклада: Bottom sediments of the Lake Donguz-Orun (Central Caucasus) as a chronicle of the climate change in the region.
2) Совещание пользователей Курчатовского комплекса синхротронно-нейтронных исследований 20.11.17 – 23.11.17 (http://www.nrcki.ru/product/
Подготовлена статья: Alexandrin M.Y., Grachev A.M., Darin A.V., Kalugin I.A., Dolgova E.A., Solomina O.N. (submitted) Lake Donguz-Orun (Central Caucasus) annual sedimentary record and its relation to regional hydroclimate and the tree-ring record/ Journal of Paleolimnology (Web of Science, impact factor 2.017)