Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

СЛЕДЫ ПОХОЛОДАНИЙ НА ЮГЕ САХАЛИНА В ПОЗДНЕЛЕДНИКОВЬЕ И АТЛАНТИЧЕСКОМ ПЕРИОДЕ ГОЛОЦЕНА

Микишин Ю.А. 1 Гвоздева И.Г. 1
1 Дальневосточный геологический институт ДВО РАН
Палинологическое и радиоуглеродное изучение трёх разрезов рыхлых отложений Сусунайской депрессии дало возможность уточнить характер и хронологию палеоклиматических минимумов на юге Сахалина в позднеледниковье и атлантическом периоде голоцена. Наиболее холодные и сухие климатические условия, наступившие около 15000 календарных л.н., соответствовали позднеледниковой стадии ранний дриас в Северной Европе. Они зафиксированы спорово-пыльцевыми спектрами озёрных отложений центральной части Сусунайской депрессии. Спектры отразили распространение лесотундры на юге острова, занимавшей не только депрессию, но и прилегающие к ней склоны гор. В растительном покрове преобладали заросли кустарниковых берёз, в меньшей степени ольховника и кедрового стланика. Лиственница и высокоствольные берёзы встречались редко. Относительное похолодание начала среднего атлантика, около 7800 л.н., имело параметры, близкие к современному климату. Оно привело к смене теплолюбивой широколиственной растительности, господствовавшей во вторую половину ранней фазы атлантического периода голоцена, южно-таёжной тёмнохвойной, с преобладанием пихтово-еловых лесов и примесью широколиственных деревьев. Похолодание начала позднего атлантика, около 6900 л.н., c более сухим климатом, чем современный, вызвало распространение мелколиственных лесов с участием широколиственных пород. Относительное похолодание середины позднего атлантика, около 6300–6100 л.н., отличалось переменной влажностью климата. Более сухое начало события определило развитие смешанных лесов. В среднюю фазу похолодания, около 6200 л.н., усиление влажности климата предоставило пихтово-еловым лесам с участием широколиственных пород ведущую роль в растительности южного Сахалина. На завершающем моменте похолодания, из-за очередного снижения влажности климата, распространились мелколиственные леса.
позднеледниковье
атлантический период голоцена
коротко-периодичные похолодания
спорово-пыльцевой комплекс
палеоландшафт
палеоклимат
Сусунайская депрессия
1. Палеоклиматы и палеоландшафты внетропического пространства Северного полушария. Поздний плейстоцен–голоцен. Атлас-монография / под ред. Величко А.А. – М.: ГЕОС, 2009. – 120 с.
2. Короткий А.М. Палинологические характеристики и радиоуглеродные датировки верхнечетвертичных отложений Российского Дальнего Востока (низовье р. Амур, Приморье, о. Сахалин, Курильские острова) // Позднечетвертичные растительность и климаты Сибири и Дальнего Востока (палинологическая и радиоуглеродная база данных). – Магадан: Изд-во Сев.-Вост. науч. центра ДВО РАН, 2002. – С. 257–369.
3. Микишин Ю.А., Гвоздева И.Г., Петренко Т.И. Ранний голоцен Сахалина // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. – 2010. – № 12. – С. 432–437.
4. Igarashi Y., Zharov A. Climate and vegetation change during the late Pleistocene and early Holocene in Sakhalin and Hokkaido, northeast Asia // Quaternary International. – 2011. – V. 237 – P. 24–31.
5. Микишин Ю.А., Гвоздева И.Г. Эволюция природы юго-восточной части острова Сахалин в голоцене. – Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1996. – 130 с.
6. Гвоздева И.Г., Микишин Ю.А. Стратиграфия и палеогеография голоцена юго-западного Сахалина // Естеств. и техн. науки. – 2008. – № 3. – С. 177–183.
7. Микишин Ю.А., Гвоздева И.Г. Субфоссильные спорово-пыльцевые комплексы Сахалина и прилегающих территорий. – Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 2009. – 162 с.
8. Weninger B., Joris O., Danzeglocke U., 2013. CalPal-2007. Cologne Radiocarbon Calibration & Palaeoclimate Research Package. [Электронный ресурс]. – URL: http://www. calpal.de (дата обращения: 06.02.18).
9. Шарапова А.Ю. Зональная стратиграфическая схема верхнеплейстоцен-голоценовых отложений Северной Европы // Вестник СПбГУ. – сер. 7. Геология и география. – 2005. – Вып. 1. – С. 103–105.
10. Хотинский Н.А. Радиоуглеродная хронология и корреляция природных и антропогенных рубежей голоцена // Новые данные по геохронологии четвертичного периода. К XII конгрессу ИНКВА (Канада, 1987 г.). – М.: Наука, 1987. – С. 39–45.
11. Александрова А.Н. Плейстоцен Сахалина. – М.: Наука, 1982. – 192 c.
12. Igarashi Y. Vegetation and climate during the LGM and the last deglaciation on Hokkaido and Sakhalin Islands in the northwest Pacific // Quaternary International. – 2016. – V. 425. – P. 28–37.
13. Карташова Г.Г. Спорово-пыльцевые спектры современных отложений в бассейне р. Олы (северное побережье Охотского моря). – Спорово-пыльцевой анализ при геоморфологических исследованиях. – М.: Изд-во МГУ, 1971. – С. 90–105.
14. Микишин Ю.А., Гвоздева И.Г. Формирование рельефа побережья залива Анива в голоцене // Геодинамические процессы и природные катастрофы в Дальневосточном регионе: тезисы докл. науч. конф., посвящённой 65-летию ин-та морской геол. и геоф. ДВО РАН (Южно-Сахалинск, 26–30 сент. 2011 г.). – Южно-Сахалинск, 2011. – С. 158–159.
15. Микишин Ю.А., Гвоздева И.Г. Ландшафтно-климатические изменения на юге Сахалина в средне-позднеатлантическое время голоцена // Успехи современного естествознания – 2017. – № 12. – С. 207–214.
16. Борисова О.К. Ландшафтно-климатические изменения в голоцене // Изв. РАН. Сер. геогр. – 2014. – № 2. – С. 5–20.
17. Mikishin Yu.A., Gvozdeva I.G., Orlova L.A. Basic Holocene section of South West Sakhalin // Environment Development of East Asia in Pleistocene-Holocene (boundaries, factors, stages of Human mastering). Abstract of International Scientific Conference. (Vladivostok, Russia, September 14–18, 2009) – Pacific Institute of Geography Russian Academy of Sciences. – Vladivostok, 2009. – P. 149–152.

Климат Земли, особенно в северном полушарии, в течение позднего ледниковья и голоцена отличался чередованием холодных и тёплых короткопериодичных интервалов, происходивших на фоне глобального потепления [1]. Для позднего ледниковья Сахалина прежними исследованиями установлены две холодные палеоклиматические фазы раннего и позднего дриаса. Первая из них, имевшая климат холоднее и суше современного, определила распространение кустарниковой лесотундры с преобладанием ольховника и кустарниковых, реже высокоствольных, берёз, на западном побережье средней части острова около 13000 радиоуглеродных лет назад (далее л.н.) /16000 календарных л.н. (далее к.л.н.) [2]. Вторая, поздняя фаза холодных и сухих ледниковых условий привела к очередному господству в растительном покрове острова зарослей фригидных кустарников, в меньшей степени лиственничных и берёзовых лесов. Она обнаружена в придонных горизонтах древних торфяников на восточном побережье среднего Сахалина, имеющих возраст около 10290–10200 л.н. / 12100–11900 к.л.н. [3]. Относимые к этой же климатической фазе отложения на северо-западе острова [4] содержат пыльцевые спектры, отражающие распространение берёзово-лиственничных лесов с участием тёмнохвойных пород, что не позволяет связывать их с суровыми климатическими условиями. Радиоуглеродное датирование также противоречит отнесению их к позднеледниковью, указывая на раннеголоценовый возраст события – около 10000–9500 л.н / 11500–10800 к.л.н.

Похолодания, отмеченные на юге Сахалина в атлантическом периоде голоцена (около 5900 л.н. / 6800 к.л.н., 5600 л.н. /6400 к.л.н., 5100 л.н. / 5800 к.л.н., 4700 л.н. / 5500 к.л.н.), носили относительный характер, так как имели термический режим не ниже современного уровня [5, 6]. Они определяли периодические экспансии преимущественно тёмнохвойной растительности, вытеснявшей широколиственные леса, господствовавшие на юге острова большую часть периода. Новые результаты изучения отложений Сусунайской депрессии, проведённые в последние годы, позволили существенно дополнить имевшуюся картину разномасштабных похолоданий климата, неоднократно наступавших на юге Сахалина как в позднеледниковье, так и в атлантическом периоде голоцена.

Целью данного исследования послужило уточнение хронологии и изменений палеосреды южного Сахалина во время коротко-периодичных похолоданий климата в позднеледниковье и атлантическом периоде голоцена.

Материалы и методы исследования

Проведено исследование трех разрезов рыхлых отложений Сусунайской депрессии, лежащей на юге о. Сахалин (рис. 1). Спорово-пыльцевым анализом изучено 38 образцов, 13 из которых были хорошо насыщены пыльцой и спорами, 3 – низкое количество их зёрен, недостаточное для оценки участия таксонов, и 22 – почти не содержали микрофоссилий. Обработка проб выполнялась по стандартной методике, с двукратным обогащением в тяжёлой калиево-кадмиевой жидкости. В каждом образце насчитывалось 300–500 зёрен пыльцы и спор, из которых не менее 250 принадлежит древесным растениям. В общем составе спорово-пыльцевых спектров участие групп пыльцы деревьев и кустарников, фригидных кустарников (кедровый стланик, ольховник и кустарниковые берёзы), трав и кустарничков, а также спор устанавливалось от всего количества обнаруженных микрофоссилий. Содержание компонентов спектра подсчитывалось отдельно в группах пыльцы древесных пород (в том числе и фригидных кустарников), пыльцы трав и кустарничков, и спор. Реконструкция палеорастительности выполнялась на базе данных по субфоссильным спорово-пыльцевым спектрам Сахалина [7]. Абсолютный возраст отложений определялся в лаборатории палеоклиматологии кайнозоя института геологии и минералогии СО РАН, где было получено 6 радиоуглеродных датировок. Калибровка (приведение к календарному возрасту) радиоуглеродных дат проводилась в программе CALPAL2007_HULU [8]. Стратиграфическое расчленение позднеледниковых отложений проведено в соответствии с зональной стратиграфической схемой Северной Европы [9], голоценовых – со схемой Блитта – Сернандера, модифицированной для Северной Евразии [10].

Рельеф Сусунайской депрессии слагается из аккумулятивных равнин и террас. Центральную часть занимает озёрная равнина, лежащая на абсолютных отметках 50–60 м и не поднимающаяся над руслами рек выше 4 м. Формирование равнины отнесено к эпохе последнего оледенения [11]. Вдоль русла р. Сусуи развиты средне-позднеголоценовые аллювиальные террасы, относительной высотой от 3–5 до 7 м. Краевые, приморские части депрессии, сложены морскими и аллювиально-морскими аккумулятивными террасами высотой от 1 до 7–8 м [5].

Растительность Сусунайской депрессии, особенно в центральной части, почти полностью лишена естественного облика. Здесь доминируют сельхозугодия, местами с суходольными и низинными лугами. Вдоль русел рек Сусуя и её притоков развиты ольхово-ивовые заросли. Заболоченные краевые зоны на юге и севере впадины заняты лиственничными марями. Горные склоны прилегающих к депрессии хребтов покрыты каменно-берёзовыми травяно-кустарниковыми лесами (Сусунайский) и вейниковыми сообществами, сформировавшимися на месте сведённой тёмнохвойной растительности (Южно-Камышовый), сохранившейся лишь на юге последнего, где представлена пихтово-еловыми лесами с участием широколиственных пород [7].

Климат относится к умеренному муссонному, с достаточно холодной зимой для столь южного положения территории и прохладным туманным летом. По данным ГМС «Южно-Сахалинск» и «Долинск», средняя температура воздуха самого холодного месяца – января – равняется –13,7–13,5 °, самого тёплого – августа – 16,9 °, среднегодовая – 2,2 °. Сумма выпадающих осадков изменяется от 822 до 1000 мм. Большая их часть, 560–650 мм, выпадает в тёплый период года, с апреля по октябрь [7].

Результаты исследования и их обсуждение

1. Разрез «Сусуя – Ключи» расположен северо-западнее пос. Новоалександровск, на правом берегу р. Сусуя (рис. 1). Здесь, в 240 м ниже моста, расчищено обнажение отложений озёрной равнины (рис. 2).

mik1.tif

Рис. 1. Схема расположения изученных разрезов отложений Сусунайской депрессии: 1 – «Сусуя – Ключи», 2 – «Сусуя – Дальнее», 3 – «Сусуя – Владимировка»

mik2.tif

Рис. 2. Обнажение отложений озерной равнины в разрезе «Сусуя – Ключи». Справа вверху крупным планом – горизонт погребённого торфа в интервале 137–144 см, перекрытый аллювием

Сверху вниз в разрезе вскрываются следующие отложения, в см:

- 0–4 – Дерновый горизонт луговой почвы;

- 4–40 – Супесь с галькой до 10–15 %, серовато-жёлтого цвета;

- 40–118 – Песок мелкозернистый, пылеватый, серовато-жёлтого цвета;

- 118–124 – Галечник из мелкой и средней гальки с песчаным заполнителем желтовато-серого цвета;

- 124–137 – Супесь серого цвета, ожелезнённая;

- 137–144 – Торф буровато-чёрного цвета, сильно разложившийся;

- 144–155 – Глина серовато-бурого цвета тугопластичной консистенции, ожелезнённая;

- 155–167 – Глина охристого цвета, тугопластичной консистенции;

- 167–234 – Глина светло-серого цвета, тугопластичной консистенции, сильно ожелезнённая;

- 234–256 – Алеврит светло-серого цвета, ожелезнённый;

- 256–317 – Глина алевритовая голубого цвета, ожелезнённая, в форме трубочек диаметром до 1 см, по вертикально расположенным остаткам стеблей трав;

- 317–340 – Песок алевритовый голубовато-серого цвета;

– 340–357 – Алеврит голубовато-серого цвета с маломощными (0,5–3 см) линзами торфа, не выдержанными по простиранию, с включением остатков вертикально расположенных стеблей трав и мелких веток деревьев;

- 357–362 – Глина буровато-серого цвета, с включением мелкого растительного детрита.

На спорово-пыльцевой диаграмме отложений выделяются следующие спорово-пыльцевые комплексы (СПК) и спектры (рис. 3, А). Спорово-пыльцевой спектр Su_Kl-1 удалось выделить лишь с горизонта 355–357 см; остальные пробы из почти 2,5-метровой пачки озёрных осадков почти не содержали пыльцы и спор. В общем составе спектра пыльца деревьев, фригидных кустарников и травы имеет почти равное представительство, по 30–36 %. Содержание спор не превышает 4 %. В группе пыльцы древесных пород наблюдается господство фригидных кустарников (84 %), образованных в основном кустарниковыми берёзами (59 %), в меньшей степени ольховником (14 %) и кедровым стлаником (11 %). Небольшое присутствие у пыльцы высокоствольных берёз (9 %), ольхи (3 %), ели (2 %) и лиственницы (< 2 %). Среди пыльцы трав и кустарничков преобладают осоковые (61 %), реже отмечается полынь (23 %), намного реже – злаковые, разнотравье и вересковые (по 4–6 %). Немногочисленные споры образованы лишь сфагновыми мхами.

mik3.tif

Рис. 3. Спорово-пыльцевые диаграммы отложений разрезов «Сусуя – Ключи» (А), «Сусуя – Владимировка» (Б) и «Сусуя – Дальнее» (В): 1 – пыльца деревьев и кустарников, 2 – пыльца фригидных кустарников, 3 – пыльца трав и кустарничков, 4 – споры, 5 – содержание таксонов < 1 %, 6 – % участия не подсчитан из-за малого числа обнаруженных зёрен пыльцы и спор. Литология: 7 – галька, 8 – гравий, 9 – песок крупнозернистый, 10 – песок мелкозернистый, 11 – алеврит, 12 – супесь, 13 – суглинок, 14 – глина, 15 – торф сильно разложившийся, 16 – маломощные (0,5–3 см) прослои слаборазложившегося торфа, 17 – дерновый горизонт современной почвы, 18 – стебли трав, листья, кора деревьев и другой растительный детрит, 19 – обломки веток и стволов деревьев, 20 – древесные угольки, 21 – радиоуглеродная дата

Состав спектра полностью соответствует субфоссильному комплексу приморской лесотундры, развитому ныне на холодном северо-восточном побережье Сахалина [7]. Он отражает лесотундровую растительность с преобладанием зарослей кустарниковых берёз, реже ольховника и кедрового стланика, с небольшим участием тощей лиственницы и высокоствольных берёз. Тёмнохвойные породы в растительности отсутствовали, так как присутствие пыльцы ели обусловлено её заносом с соседнего о. Хоккайдо, где она принимала участие в растительности даже при максимуме последнего оледенения [12]. Лесотундра имела широкое распространение и занимала не только Сусунайскую депрессию, но и склоны прилегающих к ней хребтов. Формирование столь фригидной растительности могло происходить в режиме намного холоднее и суше нынешнего климатического фона. Снижение среднегодовых температур воздуха, по сравнению с современными, составляло не менее 5–6 °С, суммы осадков – 300–500 мм. Эти оценки следует рассматривать как минимальные, поскольку они основываются на метеорологических параметрах территории, распространения лесотундры на Сахалине (среднегодовые температуры воздуха –3–3,6 °, сумма осадков 480–580 мм). Не исключено, что климат события соответствовал северному побережью Охотского моря (температуры воздуха составляют –5–8,5 °, сумма осадков 410–470 мм), где формируются субфоссильные спектры близкого состава [13]. Падение среднегодовых температур, по сравнению с современным уровнем, могло достигать 7–10,5 °, осадков – 400–500 мм. Абсолютный возраст обнаруженного климатического минимума составляет около 12700 л.н. / 15000 к.л.н. (таблица), что позволяет сопоставить его с начальной фазой позднеледниковья Северной Европы – ледниковой стадией раннего, или древнейшего дриаса, имевшей место около 13000–12400 л.н. / 15900–14600 к.л.н. [9].

Радиоуглеродные датировки отложений изученных разрезов южной части о. Сахалин

п/п

Разрез,

координаты

Лаб. №

Глубина отбора, см

Материал

Возраст образца

радиоуглерод-ный, л.н.

календар-ный, к.л.н.

1

«Сусуя – Ключи»

47 °03'40.1"с.ш., 142 °41'04.1"в.д.

СОАН-6162

340–352

Торф

12730 ± 120

15127 ± 350

2

СОАН-6163

137–144

Торф

6980 ± 100

7817 ± 98

3

«Сусуя – Дальнее»

46 °58'19.4"с.ш., 142 °42'58.5"в.д.

СОАН-6158

700–730

Древесина

5375 ± 80

6150 ± 106

4

«Сусуя – Владимировка»

46 °57'07.8"с.ш., 142 °41'38.2"в.д.

СОАН-6159

300

Древесина

6010 ± 110

6879 ± 141

5

СОАН-6160

250

Древесина

5455 ± 50

6256 ± 40

6

В 120 м ниже по течению от разреза «Сусуя – Владимировка»

СОАН-6161

210

Древесина

5395 ± 85

6161 ± 109

Горизонт сильно разложившегося торфа, перекрывающий озёрные отложения в интервале 137–144 см, содержит СПК Su_Kl-2, в общем составе которого доля пыльцы деревьев (37–45 %) превышает содержание пыльцы травянистых растений (28–39 %), фригидных кустарников (14–23 %) и, особенно, спор (2–12 %). В группе пыльцы деревьев и кустарников наблюдается близкое соотношение тёмнохвойных и мелколиственных пород, а также фригидных кустарников, содержание которых колеблется в пределах 23–38 %. Среди пыльцы тёмнохвойных деревьев чаще отмечается ель (21–23 %), чем пихта (6–10 %). Из светлохвойных пород в незначительном количестве (до 1 %) встречается пыльца лиственницы и сосны (Pinus s/g Diploxylon). Пыльца мелколиственных деревьев в большей степени образована берёзами (11–20 %), нежели ольхой и ивами (до 12 %), фригидных кустарников – кустарниковыми берёзами (18–33 %), чем ольховником и кедровым стлаником (2–3 %). Заметно ниже роль пыльцы широколиственных деревьев с преобладанием дуба (5–8 %), ильма (2–4 %), присутствием липы, клёна, ясеня, ореха, граба и лещины (по 0,2–0,5 %). Редко, до 1 %, отмечается пыльца низкорослого восковника (Myrica), обитателя болот. В группе пыльцы трав и кустарничков много осоковых (54–61 %), злаковых (17–26 %) и разнотравья (9–20 %). Реже фиксируется пыльца полыни (4–6 %), розоцветных (до 1 %) и водных растений. Среди спор наблюдается господство папоротников, в основном Polypodiaceae (до 90 %) и Osmunda (до 3 %); реже отмечаются сфагновые мхи (до 6 %) и плауны.

Состав СПК очень близок к субфоссильному комплексу пихтово-еловых лесов с участием широколиственных пород, развитому в южной части о. Сахалин [7]. Он отразил распространение южнотаёжной тёмнохвойной растительности с примесью широколиственных деревьев, покрывавшей в основном горные склоны. В Сусунайской впадине преобладали мелколиственные, преимущественно берёзовые леса с ильмом и ясенем, а также лиственничники на заболоченных местах. Условия их существования почти отвечали современным, и зафиксировали относительное похолодание климата, происходившее около 7000 л.н. / 7800 к.л.н. (таблица), в начале средней фазы атлантического периода голоцена [10].

2. Разрез «Сусуя – Владимировка» расположен на юго-западной окраине г. Южно-Сахалинска (рис. 1). На правом берегу р. Сусуя, в 1 км ниже по течению от устья р. Владимировка, расчищено обнажение 3-метровой аллювиальной террасы, лежащей на абсолютной высоте около 21 м (рис. 4).

Сверху вниз в разрезе вскрываются следующие отложения, в см:

- 0–32 – Супесь плотная желтовато-серого цвета, с корнями трав;

- 32–52 – Супесь плотная буровато-жёлтого цвета, с корнями трав;

- 52–91 – Суглинок лёгкий серовато-бурого цвета, ожелезнённый;

- 91–153 – Алеврит серого цвета, ожелезнённый по корням трав;

- 153–204 – Песок горизонтально слоистый, мелкозернистый, желтовато-бурого цвета, переслаивающийся с песком буровато-серого цвета;

- 204–230 – Алеврит песчанистый синевато-серого цвета;

- 230–240 – Песок крупнозернистый буровато-серого цвета;

- 240–320 – Алеврит песчанистый синевато-серого цвета, с включением большого количества мелких веток, коры и листьев деревьев в интервале 280–290 см;

- 320–340 и глубже – Галечник из мелкой и средней гальки, с песчано-гравийным заполнителем буровато-серого цвета, ожелезнённый.

В разрезе хорошо заметна смена трёх фациальных разностей аллювия: руслового, залегающего в основании (глубже 320 см), старичного – в средней части (204–320 см) и пойменного – в верхней (0–204 см). Генезис средней пачки разреза вначале связывался со среднеголоценовой морской ингрессией в долину р. Сусуя [14]. Диатомовый анализ показал её принадлежность к континентальным отложениям. В осадках преобладают пресноводные водоросли, с заметной долей реофилов (Meridion circulare Ag., Diatoma anceps (Ehr.) Kirchn.), вместе с переотложенными морскими формами неогенового возраста (Coscinodiscus marginatus Ehr. и др.).

На спорово-пыльцевой диаграмме отложений выделяются следующие спорово-пыльцевые комплексы и спектры (рис. 3, Б). В нижней части пачки старичного аллювия (русловой аллювий в основании террасы слабо насыщен микрофоссилями), в интервале 290–320 см, содержится спектр Su_Vl-1 с преобладанием в общем составе пыльцы деревьев (76 %), и резко подчинённой ролью спор (13 %), пыльцы трав (9 %) и фригидных кустарников (2 %). Среди пыльцы древесных видов растительности господствуют мелколиственные породы, в основном ольха и ивы (63 %), реже берёзы (22 %). Тёмнохвойные породы представлены несравненно слабее, чаще елью (5 %), чем пихтой (2 %). Также немного пыльцы широколиственных деревьев, образованной ильмом (2,6 %), дубом (1,4 %) и в незначительной степени (0,1–0,2 %) лещиной, орехом и грабом. Пыльца фригидных кустарников имеет крайне низкое значение, не более 2,5 %, и почти полностью образована кедровым стлаником. В группе пыльцы трав отмечается преобладание разнотравья (36 %), в меньшей степени злаковых (25 %), осоковых (18 %), полыни (11 %) и розоцветных (7 %). Верескоцветные отмечены в количестве 2 %. Споры представлены в основном папоротниками Polypodiaceae (66 %) и Osmunda (4 %), реже сфагновыми мхами (25 %) и плаунами (3 %).

Состав спектра близок к характеристике ряда субфоссильных спектров южной части Сахалина [7], в растительности которого, из-за вырубок тёмнохвойных лесов, местами высока роль берёз. Он отразил преобладание в растительности мелколиственных, преимущественно берёзовых лесов с примесью широколиственных деревьев, и ольхово-ивовых зарослей вдоль рек. Тёмнохвойные породы принимали небольшое участие в лесах на склонах хребтов, прилегающих к Сусунайской депрессии. Условия существования этой растительности приближались к современным по термическому режиму, но были суше, что видно по невысокой роли влаголюбивых тёмнохвойных пород. Они отвечали относительному похолоданию начала позднего атлантика, обнаруженному в последнее время на юге Сахалина [15]. Этому не противоречит радиоуглеродная дата около 6000 л.н. / 6900 к.л.н., полученная с глубины 300 см (таблица). Похолодание в начале позднего атлантика имело глобальный характер, поскольку обнаружено в разных районах Земли [16].

Вышележащая часть старичного аллювия, в интервале 230–290 см, содержит СПК Su_Vl-2. В нём ведущая роль принадлежит пыльце деревьев (50–67 %), меньшие доли – спорам (21–37 %), пыльце травянистых растений (9–13 %) и фригидных кустарников (3–7 %). В группе пыльцы деревьев и кустарников преобладают мелколиственные породы, в большей степени ольха и ивы (34–45 %), нежели берёзы (19–27 %). Второе место занимают тёмнохвойные породы, чаще представленные елью (12–25 %), чем пихтой (5–10 %). Широколиственные деревья, стоящие в группе на третьем месте (6–9 %), в основном образованы ильмом (до 7 %) и дубом (до 2 %). Другие таксоны (Tilia, Corylus, Juglans, Phellodendron) встречены в количестве не более 1 %. Последнее место пыльцы фригидных кустарников (2–10 %) чаще обеспечено ольховником, нежели кедровым стлаником. Слабо представлена и пыльца светлохвойных деревьев, как лиственницей, так и сосной подрода Diploxylon (0,2–0,8 %). В таком же мизерном количестве фиксируется и пыльца кустарника восковника. Среди пыльцы трав много разнотравья (32–63 %), меньше полыни (13–27 %), осоковых (8–37 %), злаковых (8–23 %) и розоцветных (5–10 %). Вересковые встречаются редко, в количестве не более 2 %. В группе спор господствуют папоротники Polypodiaceae (80–89 %) и Osmunda (1–4 %), реже отмечаются сфагновые мхи (6–14 %) и плауны (2–4 %).

Состав СПК имеет общие черты с субфоссильным комплексом долинных лесов подзоны тёмнохвойной растительности юга Сахалина [7], отличаясь от него меньшей ролью пыльцы тёмнохвойных пород и фригидных кустарников и большей – мелколиственных деревьев. Эти отличия позволяют предполагать развитие смешанных лесов с преобладанием берёз в горах и мелколиственной формации с участием широколиственных пород, преимущественно ильма – в Сусунайской депрессии. Характер растительности свидетельствует об относительном похолодании, с температурами, близкими к современным, но с меньшей влажностью климата. Радиоуглеродная дата около 5500 л.н. / 6300 к.л.н. (таблица) позволяет отнести его к середине позднего атлантика.

СПК Su_Vl-3, заключённый в верхних горизонтах старичного аллювия, в интервале 210–230 см, зафиксировал возрастание влажности климата, превысившей современный уровень, при сохранении прежнего температурного фона. Более высокое содержание пыльцы тёмнохвойных пород (46–51 %), нежели в субфоссильном комплексе, свидетельствует о большей роли пихтово-еловых лесов с участием широколиственных пород (3–5 %), по сравнению с современной растительностью южного Сахалина, вытеснивших с горных склонов смешанные леса прежней фазы. В Сусунайской депрессии по-прежнему преобладали мелколиственные леса (содержание пыльцы до 43 %) и, скорее всего, лиственничники на заболоченных местах. Влажная фаза похолодания середины позднего атлантика, вероятно, наступила около 5400 л.н. / 6200 к.л.н., учитывая результаты датирования верхнего слоя старичного аллювия в отложениях речной террасы ниже по течению р. Сусуя (таблица).

Спорово-пыльцевой спектр Su_Vl-4 из поверхностного горизонта (204–209 см) старичного аллювия отметил падение содержания пыльцы тёмнохвойной растительности более чем в три раза (до 15 %), возрастание доли пыльцы мелколиственных деревьев (до 74 %) и сохранение прежней, небольшой роли широколиственных пород (4,5 %). Он, следовательно, отметил снижение влажности климата в завершающей фазе относительного похолодания климата, происходившее после 5400 л.н. / 6200 к.л.н.

3. Разрез «Сусуя – Дальнее» находится на северо-западной окраине г. Южно-Сахалинска, в 1,1 км к северу от автомобильного моста у Владимировки (рис. 1). Здесь, на правом берегу р. Сусуя, расчищено обнажение 7-метровой аллювиальной террасы, лежащей на абсолютной высоте около 30 м. Сверху вниз в разрезе вскрываются следующие отложения, в см:

- 0–28 – Супесь гумусированная черновато-серого цвета с корнями трав;

- 28–110 – Песок мелкозернистый, пылеватый, желтовато-бурого цвета;

- 110–150 – Супесь серовато-бурого цвета;

- 150–540 – Глина тугопластичной консистенции серовато-бурого цвета, ожелезнённая, глубже 300 см переходящая в полутвёрдую консистенцию;

- 540–660 – Алевриты синевато-серого цвета, ожелезнённые в виде тонких прослоев и корочек, переслаивающиеся с мелко-среднезернистыми песками буровато-серого цвета (мощность прослоев 10–20 см);

- 660–730 и глубже – Галечник из мелкой и средней гальки, преимущественно полуокатанной формы, с гравием и суглинистым заполнителем голубовато-серого цвета, с включением ствола дерева хорошей сохранности диаметром 30 см.

Палинологическим анализом изучена только нижняя часть разреза, глубже 600 см, в которой лишь один образец оказался хорошо насыщенным пыльцой и спорами (рис. 3, В). Спорово-пыльцевой спектр Su_Da-1, обнаруженный в интервале 720–730 см, в общем составе имеет преобладание пыльцы деревьев (57 %) и меньшее содержание пыльцы травянистых растений (23 %), фригидных кустарников (5 %) и спор (14 %). Среди пыльцы древесных видов наблюдается господство мелколиственных деревьев, в основном представленных берёзами (72 %), реже ольхой и ивами (13 %). Значительно меньше пыльцы как фригидных кустарников (8 %, с преобладанием кедрового стланика), так и тёмнохвойных пород, среди которых фиксируется только ель (1 %), а также широколиственных деревьев, представленных орехом (до 2 %), ильмом и дубом (до 1 %). В небольшом количестве, как обычно, присутствует пыльца лиственницы (2 %). Пыльца трав, почти полностью, образована осоковыми (88 %), гораздо реже (3–4 %) полынью, розоцветными и разнотравьем. Среди спор отмечается полное превосходство папоротников Polypodiaceae (87 %) над плаунами (8 %) и сфагновыми мхами (5 %).

Спектр отразил максимальное распространение мелколиственных лесов на юге Сахалина. Тёмнохвойные породы в них почти не встречались, что свидетельствует об уменьшении влажности климата в заключительную фазу похолодания середины позднего атлантика, начало которой зафиксировано спектром Su_Vl-4 в разрезе «Сусуя – Владимировка». Результаты радиоуглеродного датирования, около 5375 л.н. / 6150 к.л.н. (таблица), близкие к таковым предыдущей, влажной фазы похолодания, отмечают кратковременность события, продолжавшегося, возможно, не более 100 лет. Подтверждением этому служит возраст начала интенсивного потепления, сменившего данное похолодание около 5300 л.н. / 6100 к.л.н., также обнаруженного на юге Сахалина [17].

Радиоуглеродные датировки отложений изученных разрезов южной части о. Сахалин

п/п

Разрез,

координаты

Лаб. №

Глубина отбора, см

Материал

Возраст образца

радиоуглерод-ный, л.н.

календар-ный, к.л.н.

1

«Сусуя – Ключи»

47 °03'40.1"с.ш., 142 °41'04.1"в.д.

СОАН-6162

340–352

Торф

12730 ± 120

15127 ± 350

2

СОАН-6163

137–144

Торф

6980 ± 100

7817 ± 98

3

«Сусуя – Дальнее»

46 °58'19.4"с.ш., 142 °42'58.5"в.д.

СОАН-6158

700–730

Древесина

5375 ± 80

6150 ± 106

4

«Сусуя – Владимировка»

46 °57'07.8"с.ш., 142 °41'38.2"в.д.

СОАН-6159

300

Древесина

6010 ± 110

6879 ± 141

5

СОАН-6160

250

Древесина

5455 ± 50

6256 ± 40

6

В 120 м ниже по течению от разреза «Сусуя – Владимировка»

СОАН-6161

210

Древесина

5395 ± 85

6161 ± 109

mik4.tif

Рис. 4. Обнажение отложений аллювиальной террасы в разрезе «Сусуя – Владимировка»

Выводы

Изучение отложений Сусунайской депрессии позволило выявить в позднем ледниковье и атлантическом периоде голоцена ряд кратковременных похолоданий, охватывавших южный Сахалин.

1. Максимальное похолодание и иссушение климата, отвечавшее позднеледниковой стадии ранний дриас в Северной Европе, происходило около 15000 к.л.н. Оно вызвало экспансию лесотундровой растительности, представленной зарослями кустарниковых берёз, реже ольховника и кедрового стланика, с небольшим участием лиственницы и древесной берёзы.

2. Относительное похолодание начала среднего атлантика, около 7800 к.л.н., имело климат, близкий к современным условиям, обеспечивший распространение южно-таёжных пихтово-еловых лесов с примесью широколиственных пород.

3. Похолодание начала позднего атлантика, наступившее около 6900 к.л.н., обладало более сухими климатическими условиями, которые привели к развитию мелколиственных лесов с участием широколиственных пород.

4. Относительное похолодание середины позднего атлантика, около 6300–6100 к.л.н., отличалось переменной влажностью при сохранении температур, близких к нынешнему фону. Более сухое начало события определило развитие смешанных лесов, сменившихся пихтово-еловыми лесами во время влажной средней стадии, около 6200 к.л.н. На завершающем моменте похолодания, из-за очередного снижения влажности климата, распространились мелколиственные леса.

Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта Дальневосточного отделения Российской академии наук (15-I-2-063).


Библиографическая ссылка

Микишин Ю.А., Гвоздева И.Г. СЛЕДЫ ПОХОЛОДАНИЙ НА ЮГЕ САХАЛИНА В ПОЗДНЕЛЕДНИКОВЬЕ И АТЛАНТИЧЕСКОМ ПЕРИОДЕ ГОЛОЦЕНА // Успехи современного естествознания. – 2018. – № 3. – С. 107-116;
URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36711 (дата обращения: 29.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674