Климатические колебания среднего–позднего голоцена, зафиксированные в донных отложениях озера географов (полуостров Файлдс, остров Кинг Джордж, Западная Антарктика)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Статья посвящена палеоклиматической реконструкции изменений окружающей среды в голоцене. Для решения этой проблемы было проведено исследование донных отложений озера Географов, расположенного на полуострове Файлдс, остров Кинг Джордж, Западная Антарктика. Озеро расположено выше максимального уровня морской трансгрессии голоцена, поэтому донные отложения озера представляют собой непрерывный природный архив последних 8500 кал. л. н. Представлены результаты литологического, геохимического, диатомового, гранулометрического анализов, потерь при прокаливании, а также статистической обработки данных и радиоуглеродной хронологии донных отложений. Выявлены существенные и незначительные этапы изменения климата. Значительное потепление произошло около 4800–3400 кал. л. н., незначительные интервалы потепления установлены ~8500–8000, ~5600–5300, ~5130–4800, ~3400–240, ~1200–800 кал. л. н. Этап существенного похолодания произошел ~7500–5600 кал. л. н., с пиком холодного периода около 7300–7000 кал. л. н. и, возможно, ~1800–1200 кал. л. н. Незначительные этапы относительного похолодания происходили в следующие периоды: ~8000–7500, ~5300–5130, ~2400–1800 кал. л. н. Краткосрочные этапы относительных похолоданий и потеплений имели место в период около 800–600 кал. л. н. Принимая во внимание отсутствие в рассматриваемом регионе ледников, подходящих для получения палеоклиматических данных, выполненные палеолимнологические исследования обеспечивает основу для более широкого понимания изменения климата в голоцене в Западной Антарктике.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. Р. Веркулич

Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена; Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт

Автор, ответственный за переписку.
Email: verkulich@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Ю. А. Кублицкий

Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена

Email: verkulich@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

П. А. Леонтьев

Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена

Email: verkulich@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

З. В. Пушина

Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт

Email: verkulich@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. Е. Шаталова

Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена

Email: verkulich@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

М. А. Кулькова

Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена

Email: verkulich@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. А. Тюрина

Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена

Email: verkulich@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

Х. Евангелиста

Государственный университет

Email: verkulich@mail.ru
Бразилия, Рио-де-Жанейро

Д. А. Субетто

Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена

Email: verkulich@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Алекин О.А. (1970). Основы гидрохимии. Л.: Гидрометериздат. 443 с.
  2. Веркулич С.Р. (2022). Изменения климата, уровня моря и оледенения в краевой зоне Антарктиды в течение последних 50 тысяч лет. Криосфера Земли. Т. 26. № 2. C. 3–24. https://doi.org/10.15372/KZ20220201
  3. Веркулич С.Р., Пушина З.В., Татур А. и др. (2012). Голоценовые изменения природной среды на полуострове Файлдс, остров Кинг-Джордж (Западная Антарктика). Проблемы Арктики и Антарктики. № 3 (93). С. 17–27.
  4. Жузе А.П., Мухина В.В., Козлова О.Г. (1969). Диатомеи и силикофлагеллаты в поверхностном слое осадков Тихого океана. В сб.: Тихий океан: Микрофлора и микрофауна в современных осадках Тихого океана. М.: Наука. С. 7–47.
  5. Мавлюдов Б.Р. (2022). Летний баланс массы ледникового купола Беллинсгаузен на острове Кинг-Джордж, Антарктика. Лёд и снег. Т. 62. № 3. С. 325–342. https://doi.org/10.31857/S2076673422030135
  6. Полещук К.В., Веркулич С.Р., Ёжиков И.С., Пушина З.В. (2016). Послеледниковые изменения относительного уровня моря на полуострове Файлдс, остров Кинг Джордж (Западная Антарктика). Лёд и Снег. Т. 56. № 1. С. 93–102. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2016-1-93-102
  7. Симонов И.М. (1975). Физиографические характеристики полуострова Файлд. В сб.: Антарктика: доклады комиссии АН СССР. Межведомственная комиссия по изучению Антарктики. Вып. 14. М.: Наука. С. 128–135.
  8. Скороспехова Т.В., Федорова И.В., Четверова А.А. и др. (2016). Особенности гидрохимического режима водных объектов полуострова Файлдс (о. Кинг Джордж, Западная Антарктика). Проблемы Арктики и Антарктики. № 2. С. 79–91.
  9. Субетто Д.А. (2009). Донные отложения озер: палеолимнологические реконструкции. СПб: Изд-во РГПУ. 343 с.
  10. Barion P.H., Roberts S.J., Spiegel C. et al. (2023). Holocene glacier readvances on the Fildes Peninsula, King George Island (Isla 25 de Mayo), NW Antarctic Peninsula. The Holocene. (submitted)
  11. Bentley M.J. (1999). Volume of Antarctic ice at the Last Glacial Maximum, and its impact on global sea level change. Quat. Sci. Rev. V. 18. Iss. 14. P. 1569–1595. https://doi.org/10.1016/S0277-3791(98)00118-8
  12. Björck S., Håkansson H., Zale R. et al. (1991). A Late Holocene Lake sediment sequence from Livingston Island, South Shetland Islands, with paleoclimatic implications. Antarctic Sci. V. 3. Iss. 1. P. 61–72. https://doi.org/10.1017/S095410209100010X
  13. Bromwich D.H., Nicolas J.P., Monaghan A.J. et al. (2012). Central West Antarctica among the most rapidly warming regions on Earth. Nat. Geosci. V. 6 (2). P. 139–145. https://doi.org/10.1038/ngeo1671
  14. Croudace I.W., Rothwell R.G. (Eds.). (2015). Micro-XRF Studies of Sediment Cores. Springer. 656 p. https://doi.org/10.1007/978-94-017-9849-5
  15. Dean W.E. (1974). Determination of carbonate and organic matter in calcareous sediments and sedimentary rocks by loss on ignition: comparison with other methods. J. Sediment. Res. № 44. P. 242–248. https://doi.org/10.1306/74d729d2-2b21-11d7- 8648000102c1865d
  16. Hodgson D.A., Abram N., Anderson J. et al. (2009). Antarctic climate and environment history in the pre-instrumental period. Turner J., Convey P., Di Prisco G., et al. (Eds.). In: Antarctic Climate Change and the Environment, Scientific Committee for Antarctic Research, Cambridge. P. 115–182.
  17. Hodgson D.A., Doran P.T., Roberts D. et al. (2004). Paleolimnological studies from the Antarctic and Subantarctic islands. Pienitz R., Douglas M.S.V., Smol J.P. (Eds.). In: Long-term environmental change in Arctic and Antarctic lakes. Springer. The Netherlands. P. 419–474. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-2126-8_14
  18. Howat I., Porter C., Noh M-J. et al. (2022). The Reference Elevation Model of Antarctica – Mosaics, Version 2. Harvard Dataverse. V1. https://doi.org/10.7910/DVN/EBW8UC
  19. Juggins S. (2007). C2 Version 1.5 User guide. Software for ecological and palaeoecological data analysis and visualisation. Department of Geography, University of Newcastle, Newcastle upon Tyne.
  20. Kopalová K., Van de Vijver B. (2013). Structure and ecology of freshwater benthic diatom communities from Byers Peninsula, Livingston Island, South Shetland Islands. Antarctic Science. V. 25. Iss. 2. P. 239–253. https://doi.org/10.1017/S0954102012000764
  21. Lüning S., Galka M., Vahrenholt F. (2019). The Medieval Climate Anomaly in Antarctica. Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol. V. 532. P. 109251. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2019.109251.
  22. Martinez-Macchiavello J.C., Tatur A., Servant-Vildary S. et al. (2004). Holocene environmental change in a marine-estuarine-lacustrine sediment sequence, King George Island, South Shetland Islands. Antarctic Sci. V. 8. Iss. 4. P. 313–322. https://doi.org/10.1017/S095410209600048X
  23. Matthies D., Mäusbacher, R., Storzer D. (1990). Deseption Island tephra: a stratigraphical marker for limnic and marine sediments in Bransfield Strait area, Antarctica. Zeitshrift fur Geologie und Palaontologie. V. 1. P. 153–165.
  24. Mäusbacher R., Muller J., Schmidt R. (1989). Evolution of postglacial sedimentation in Antarctic lakes (King Georg Island). Zeitschrift ffi Geomorphologie N.F. V. 33. Iss. 2. P. 219–234.
  25. Microsoft Bing – Maps [Electronic data]. Access way: https://www.bing.com/maps/ (access date: 25.01.2024).
  26. Minyuk P.S., Borkhodoev V.Y., Wennrich V. (2014). Inorganic geochemistry data from Lake El’gygytgyn sediments: Marine isotope stages 6–11. Clim. Past. V. 10. № 2. P. 467–485. https://doi.org/10.5194/cp-10-467-2014
  27. Priddle J., Heywood R.B. (1980). Evolution of Antarctic lake ecosystems. Bonner, W.N., Berry R.J. (Eds.). In: Ecology in the Antarctic. Academic Press, London. P. 51–66.
  28. Reimer P.J., Austin W.E.N., Bard E. et al. (2020). The IntCal20 Northern Hemisphere Radiocarbon Age Calibration Curve (0–55 cal. kBP). Radiocarbon. V. 62. № 4. P. 725–757. https://doi.org/10.1017/RDC.2020.41
  29. Ramsey C.B., Lee S. (2013). Recent and planned developments of the program OxCal. Radiocarbon. V. 55. № 2. P. 720–730. https://doi.org/10.1017/S0033822200057878
  30. Roberts S.J., Monien P., Foster L.C. et al. (2017). Past penguin colony responses to explosive volcanism on the Antarctic Peninsula. Nat. Commun. № 8. Article number: 14914. https://doi.org/10.1038/ncomms14914
  31. Rückamp M., Braun M., Suckro S. (2011). Observed glacial changes on the King George Island ice cap, Antarctica, in the last decade. Global and Planetary Change. № 79. P. 99–109. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2011.06.009
  32. Schmidt R., Mäusbacher R., Müller J. (1990). Holocene diatom flora and stratigraphy from sediment cores of two Antarctic lakes (King George Island). J. Paleolimnol. № 3. P. 55–74.
  33. Shevnina E., Kourzeneva E. (2017). Thermal regime and components of water balance of lakes in Antarctica at the Fildes peninsula and the Larsemann Hills. Tellus A. V. 69. P. 1317202. https://doi.org/10.1080/16000870.2017.1317202
  34. Steig E.J., Schneider D.P., Rutherford S.D. et al. (2009). Warming of the Antarctic Ice-Sheet surface since the 1957 International Geophysical Year. Nature. № 457. P. 459–462. https://doi.org/10.1038/nature07669
  35. Sterken M., Verleyen E., Jones V.J. et al. (2015). An illustrated and annotated checklist of freshwater diatoms (Bacillariophyta) from Livingston, Signy and Beak Island (Maritime Antarctic Region). Plant Ecology and Evolution. № 148 (3). P. 431–455. https://doi.org/10.5091/plecevo.2015.1103
  36. Tatur A., Del Valle R., Barczuk A. et al. (2004). Records of Holocene environmental changes in terrestrial sedimentary deposits on King George Island, Antarctica: a critical review. Ocean Polar Res. V. 26. Iss. 3. P. 531–537. https://doi.org/10.4217/OPR.2004.26.3.531
  37. Vaasma T. (2008). Grain-size analysis of lacustrine sediments: a comparison of pre-treatment methods. Estonian Journal of Ecology. V. 57. Iss. 4. P. 231–243. https://doi.org/10.3176/eco.2008.4.01
  38. Van de Vijver B., Frenot Y., Beyens L. (2002). Freshwater Diatoms from Ile de la Possession (Crozet Archipelago, Subantarctica). Bibliotheca Diatomologica. № 46. 412 p.
  39. Van de Vijver B., Sterken M., Vyverman W. et al. (2010). Four new non-marine diatom taxa from the subantarctic and Antarctic regions. Diatom Res. V. 25. Iss. 2. P. 431–443.
  40. Vaughan D.G., Marshall G.J., Connolley et al. (2003). Recent rapid regional climate warming on the Antarctic Peninsula. Clim. Change. V. 60. P. 243–274. https://doi.org/10.1023/A:1026021217991
  41. Verkulich S.R. (2022). Climate, sea level and glaciation changes in the marginal zone of Antarctica during the last 50000 years. Kriosfera Zemli. V. 26. № 2. P. 3– 24. (in Russ.). https://doi.org/10.15372/KZ20220201
  42. Watcham E.P., Bentley M.J., Hodgson D.A. et al. (2011). A new Holocene relative sea level curve for the South Shetland Islands, Antarctica. Quat. Sci. Rev. V. 30. Iss. 21–22. P. 3152–3170. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2011.07.021

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Карта района исследований на полуострове Файлдс, остров Кинг Джордж, Западная Антарктика, с местоположением географических объектов, упоминаемых в тексте

Скачать (298KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Спутниковый снимок района исследований с обозначенными изогипсами (интервал – 5 м, подписи указаны через 25 м) (а) и батиметрическая карта озера Географов и точка пробоотбора (b). 1 – площадь водосборного бассейна озера Географов; 2 – площадь водосборного бассейна озера Юра; 3 – предполагаемые контуры палеобассейна

Скачать (498KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Глубинно-возрастная модель и скорость накопления донных отложений оз. Географов

Скачать (351KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Результаты лито-, био-, геохимического, хроностратиграфического анализа донных отложений озера Географов с интерпретацией относительных климатических изменений

Скачать (382KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Диатомовая диаграмма колонки донных отложениях озера Географов

Скачать (294KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

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».