Using of the δ13С Variations of Paleosols Organic Matter in Western Transbaikalia for Reconstruction of Paleoprecipitation Dynamics During Late Glacial and Holocene

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Analysis of the stable carbon isotopic composition (δ13C) of soil organic matter plays an important role in assessing past climate changes and feedback of landscape components. The object of the study was the soils of nine soil-sedimentary sequences formed in various landscape and geomorphological conditions of the Western Transbaikal region. The formation time of sections covers the last 15 kyr. The phases of pedogenesis occurred quite synchronously within genetically different landforms, which allows us to consider them as caused by regional landscape-climatic changes, which also influenced the δ13C of soil organic matter. There is a wide range of variations in δ13С values (from –20.99 to –27.00‰). The most contrasting changes in δ13С values over time were noted for sections formed in the driest steppe conditions; the smallest amplitude of δ13С values is characteristic of sections formed under taiga landscapes with the greatest moisture. However, in general, the trends in changes in δ13С values over time within different landscape zones are similar: the lowest δ13С values are characteristic of the organic matter of Late Glacial soils formed 14–15 and 12 kyr BP, as well as soils of the late Holocene (3.5–2.0 and 1.0–0.3 kyr BP). The organic matter of soils of the Middle Holocene (9.0–4.0 kyr BP) and the time interval of 13–14 kyr BP is enriched in 13C. Based on the identified dependence of the δ13C values of organic matter of modern soils in the region on the amount of precipitation, a quantitative reconstruction of precipitation during the growing season was carried out. The data obtained allow us to estimate the time intervals of 11.7–10.0 and 4.0–1.5 kyr BP as the most optimal for the formation of soils in Western Transbaikalia. An increase in temperatures and a decrease in atmospheric humidity in the Middle Holocene, characteristic of both Transbaikalia and adjacent territories, had a negative impact on the intensity of pedogenesis.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. A. Golubtsov

Sochava Institute of Geography, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: tea_88@inbox.ru
Russian Federation, Irkutsk

Yu. V. Ryzhov

Sochava Institute of Geography, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences; Institute of Earth’s Crust, Russian Academy of Sciences

Email: tea_88@inbox.ru
Russian Federation, Irkutsk; Irkutsk

A. A. Cherkashina

Sochava Institute of Geography, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences

Email: tea_88@inbox.ru
Russian Federation, Irkutsk

References

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. The position of the studied soil-sedimentary series within Western Transbaikalia. I – taiga; II – forest-steppe; III – steppe; IV – water bodies; V – sections (1 – Nadeino; 2 – Nizhnyaya Bulanka; 3 – Bolshoy Kunaley-1; 4 – Tarbagataika-1; 5 – Tarbagataika-2; 6 – Nikolsk; 7 – Nomokhonovо-1; 8 – Ust-Menza-1; 9 – Studenoye-1).

Download (813KB)
3. Fig. 2. Structure of soil-sedimentary series and age of buried soils: 1 – humus horizons; 2 – sands; 3 – loams; 4 – sandy loams; 5 – cryogenic wedges; 6 – cryoturbations; 7 – signs of variable oxidation-reduction regime; 8 – coal inclusions; 9 – sampling locations for 14C dating and calendar age. * – according to [49]; ** – according to [26].

Download (1MB)
4. Fig. 3. Manifestation of pedogenesis periods within different links of the fluvial network and variations in δ13C values ​​in soils of different ages: 1 – steppe; 2 – forest-steppe; 3 – taiga; 4 – boundary of the Upper Pleistocene and Holocene; 5 – periods of soil formation.

Download (606KB)
5. Fig. 4. Dynamics of changes in some properties of soil organic matter over time: 1 – steppe; 2 – forest-steppe; 3 – taiga.

Download (608KB)
6. Fig. 5. Variations in δ13C values ​​over time depending on landscape and climatic conditions. Yellow markers – steppe landscapes; green – forest-steppe; blue – taiga.

Download (557KB)
7. Fig. 6. Reconstructed values ​​of precipitation amounts during the growing season over the past 15 thousand years and their comparison with regional paleoclimatic data. A – moisture level reconstructed based on data from a study of lake fluctuations in northern Mongolia [60]; B – moisture dynamics in northern Mongolia (b1) [72] and in the Baikal region (b2 [72], b3 [70]); C – temperature reconstruction in the Baikal region [7]; G – moisture dynamics and temperature changes during the growing season [35]; D – pedogenesis intensity [11]. 1 – steppe; 2 – forest-steppe; 3 – taiga. Vertical rectangles in yellow, green and blue indicate modern precipitation amounts during the growing season in the steppe, forest-steppe and taiga landscapes of the study area, respectively.

Download (823KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».