Динамика региональных климатических условий за последние 2000 лет по данным литолого-геохимических исследований донных осадков озера Каракель (Западный Кавказ)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Опорный разрез донных осадков оз. Каракель (Кавказ) построен по кернам, полученным в ходе экспедиционных работ 2010 и 2014 гг., с учетом радиоуглеродных датировок и данных аналитической микростратиграфии. С использованием методики сканирующего микро-РФА, твердые препараты донных осадков были сканированы с шагом 1 мм с одновременным определением содержания более 25 породообразующих и микроэлементов. При построении мастер-керна учитывались профили изменения содержаний терригенных элементов. Это позволило точно совместить два керна и удалить из разреза интервалы осадка, отвечающие “одномоментным” событиям – вбросам терригенного материала. Сравнение инструментальных данных региональных метеонаблюдений в интервале 1927–2010 гг. с временными рядами геохимических индикаторов показало наличие устойчивой связи состава донных осадков со средними 11-тилетними температурами. Аппроксимация трансферных функций на глубину опробования керна позволила построить палеоклиматическую реконструкцию региональной температуры для двух последних тысячелетий с временным разрешением 5–10 лет.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. Ю. Александрин

Институт географии РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexandrin@igras.ru
Россия, 119017, Москва, Старомонетный пер., 29

А. В. Дарьин

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН

Email: alexandrin@igras.ru
Россия, 630090, г. Новосибирск, пр-т акад. Коптюга, 3

А. М. Грачев

Институт географии РАН

Email: alexandrin@igras.ru
Россия, 119017, Москва, Старомонетный пер., 29

О. Н. Соломина

Институт географии РАН

Email: alexandrin@igras.ru
Россия, 119017, Москва, Старомонетный пер., 29

Список литературы

  1. Дарьин А.В., Калугин И.А., Ракшун Я.В. Сканирующий рентгеноспектральный микроанализ образцов донных осадков с использованием синхротронного излучения из накопителя ВЭПП-3 ИЯФ СО РАН // Изв. РАН. Сер. физическая. 2013. Т. 77. № 2. 204 с.
  2. Дарьин А.В., Ракшун Я.В. Методика выполнения измерений при определении элементного состава образцов горных пород методом рентгенофлуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения из накопителя ВЭПП-3 // Науч. Вестн. Новосиб. тех. ун-та. 2013. № 2 (51). С. 112–118.
  3. Дарьин А.В., Александрин М.Ю., Калугин И.А., Соломина О.Н. Связь метеорологических данных с геохимическими характеристиками современных донных осадков оз. Донгуз-орун, Кавказ // Докл. Академии наук. 2015. Т. 463. № 5. 602 с.
  4. Дарьин А.В., Гольдберг Е.Л., Калугин И.А., Федорин М.А., Золотарев К.В., Максимова Н.В. Отношение интенсивностей упруго- и неупругорассеянного на образце синхротронного излучения – климатически коррелированный палеосигнал в историческом слое (1860–1996 гг.) донных осадков оз. Телецкое // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2003. № 12. С. 53–55.
  5. Калугин И.А., Дарьин А.В., Бабич В.В. 3000-летняя реконструкция среднегодовых температур Алтайского региона по литолого-геохимическим индикаторам донных осадков оз. Телецкое // Докл. Академии наук. 2009. Т. 426. № 4. С. 520–522.
  6. Князев А.В., Савинецкий А.Б., Гей Н.А. История растительного покрова северной Осетии в голоцене. В сб.: Историческая экология диких и домашних копытных. История пастбищных экосистем. М.: Наука, 1992. С. 84–108.
  7. Палеогеографические методы исследований / ред. И.А. Каревская, А.В. Панин. М.: географический факультет МГУ, 2012. 200 с.
  8. Разумовский Л.В., Разумовский В.Л. Регистрация новейших экосистемных событий в озере Каракель по переотложенным диатомовым комплексам // Вестн. Тюменского ун-та. Социально-экономические и правовые исследования. 2013. № 12. С. 121–127.
  9. Рогожин Е.А. Реконструкция долговременного сейсмического режима с использованием палеосейсмологических данных // Экстремальные природные явления и катастрофы. 2010. Т. 1. С. 44–64.
  10. Серебрянный Л.Р., Голодковская Н.А., Орлов А.В., Малясова Е.С., Ильвес Э.О. Колебания ледников и процессы моренонакопления на Центральном Кавказе. М.: Наука, 1984. 216 с.
  11. Соломина О.Н., Калугин И.А., Александрин М.Ю., Бушуева И.С., Дарин А.В., Долгова Е.А., Жомелли В., Иванов М.Н., Мацковский В.В., Овчинников Д.В., Павлова И.О., Разумовский Л.В., Чепурная А.А. Бурение осадков озера Каракель (долина р. Теберды) и перспективы реконструкции истории оледенения и климата голоцена на Кавказе // Лёд и снег. 2013. Вып. 2. С. 102–111.
  12. Соломина О.Н., Калугин И.А., Дарьин А.В., Чепурная A.A., Александрин M.Ю., Кудерина T.M. Использование геохимического и пыльцевого анализов отложений оз. Каракель для реконструкции климатических изменений в долине р. Теберда (Северный Кавказ) в позднем голоцене: возможности и ограничения // Вопросы географии. Сб. 137. Горные исследования. М.: Изд. дом “Кодекс”, 2014. C. 234–266.
  13. Тушинский Г.К. Архызский перерыв в оледенении и лавинной деятельности на Кавказе в первом тысячелетии н. э. // Инф. сб. о работах по Международному геофизическому году. 1964. №. 10. С. 96.
  14. Baryshev V.B., Gavrilov N.G., Daryin A.V., Zolotarev K.V., Kulipanov G.N., Mezentsev N.A., Terekhov Y.V. Scanning x-ray fluorescent microanalysis of rock samples // Rev. of Sci. Instruments. 1989. V. 60 (7). P. 2456–2457.
  15. Daryin A.V., Baryshev V.B., Zolotarev K.V. Scanning X-ray fluorescence microanalysis of phosphorites from the underwater mountains of the Pacific. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 1991. V. 308 (1–2). P. 318–320.
  16. Dolgova E. June–September temperature reconstruction in the Northern Caucasus based on blue intensity data // Dendrochronologia. 2016. V. 39. P. 17–23.
  17. Kalugin I., Selegei V., Goldberg E., et al. Rhythmic fine-grained sediment deposition in Lake Teletskoye, Altai, Siberia, in relation to regional climate change // Quat. Int. 2005. Т. 136. № 1. P. 5–13.
  18. Kvavadze E.V., Efremov Yu.V. Palynological studies of lake and lake-swamp sediments of the Holocene in the high mountains of Arkhiz (Western Caucasus) // Acta Paleobotanica. 1996. V. 36. № 1. P. 107–119.
  19. Mann M.E., Zhang Zh., Rutherford S., et al. Global signatures and dynamical origins of the Little Ice Age and Medieval Climate Anomaly // Science. 2009. V. 326. № 5957. P. 1256–1260.
  20. Moberg A., Sonechkin D.M., Holmgren K., et al. Highly variable Northern Hemisphere temperatures reconstructed from low-and high-resolution proxy data // Nature. 2005. V. 433. № 7026. 613 p.
  21. Nesje A. A piston corer for lacustrine and marine sediments // Arctic and Alpine Research. 1992. № 44 (3). P. 257–259. doi: 10.2307/1551667
  22. Reimer P.J., Bard E., Bayliss A., et al. IntCal13 and Marine13 radiocarbon age calibration curves 0–50.000 years cal BP // Radiocarbon. 2013. V. 55. Issue 4. P. 1869–1887.
  23. Solomina O., Bushueva I., Dolgova E., Jomelli V., Alexandrin M., Mikhalenko V., Matskovsky V. Glacier variations in the Northern Caucasus compared to climatic reconstructions over the past millennium // Global and Planetary Change. 2016. V. 140. P. 28–58.
  24. Wanner H., Beer J., Bu¨tikofer J., Crowley Th.J., et al. Mid-to Late Holocene climate change: an overview // Quat. Sci. Rev. 2008. V. 27. № 19–20. P. 1791–1828.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Русло реки Теберда и озеро Каракель с участками отбора кернов 2010 и 2014 гг.

Скачать (1MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Фотографии кернов 2010 и 2014 гг. Точками указаны участки отбора материала для датирования и соответствующий радиоуглеродный возраст. Представлены кривые концентраций элементов, обсуждаемых в настоящей работе. Полупрозрачными горизонтальными областями отмечены участки резкого роста концентраций терригенных элементов, соответствующие светлым прослоям в кернах.

Скачать (2MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Совмещение профилей содержания Ti в кернах Каракель 2010 и Каракель 2014 использовано для учета недостающего верзха в керне Каракель 2010 и построения итогового мастер-керна донных осадков озера Каракель.

Скачать (2MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Временные модели мастер-керна донных осадков озера Каракель: (а): модель 1 – без учета турбидитных слоев; (б): модель 2 – с учетом турбидитных слоев.

Скачать (2MB)
Метаданные
6. Рис. 5. Изменение коэффициентов корреляции для 5-ти и 11-тилетних температур с геохимическими индикаторами в зависимости от положения начала года сравнения (2010 г.) на шкале глубины керна.

Скачать (260KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Примеры получения трансферных функций для Rb и Ti, устанавливающих количественную связь между содержаниями элементов в датированных слоях донного осадка оз. Каракель и 11-летними температурами региона.

Скачать (319KB)
Метаданные
8. Рис. 7. (а) – реконструкции средней 11-тилетней температуры по литолого-геохимическим данным донных осадков оз. Каракель; (б) – сравнение одной из реконструкций, полученной по содержанию RB, с метеоданными на интервале обучения (1927–2010 гг.); (в) – температурные реконструкции для Северного полушария по литературным данным.

Скачать (298KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2019