Холмы Ларсеманн, Восточная Антарктида
 |
Широта:69°23'21''ю.ш. Долгота:76°21'08''в.д. |
{spoiler title=ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА и ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ opened=0}
Холмы Ларсеманн представляют собой группу свободных от покровного оледенения островов и полуостровов общей площадью около 50 км2 (координаты центра – 69°30´ ю.ш., 76°20´ в.д.), ограниченных на юге склоном ледникового щита и на юго-западной окраине – выводным ледником Далк. Поверхность территории суши – это низкий структурно-денудационный мелкосопочник, средняя высота которого над уровнем моря близка к 40 м, а максимальная высотная отметка составляет 180 м; депрессии рельефа заняты 150 озерами разных размеров. Благодаря свойствам подстилающей поверхности (грунт, скалы, водные поверхности), температуры воздуха на территории Холмов Ларсеманн в течение года выше, чем на окружающих снежно-ледовых пространствах в среднем на 1–2 °С. Средняя годовая температура воздуха здесь составляет –9,8 °С, средние температуры воздуха для наиболее теплых летних месяцев могут часто быть положительными (от +4,0 до +10,0 °С), а средние температуры воздуха зимой колеблются между –15,0 и –18,0 °С. Среднегодовая относительная влажность составляет в районе около 60 %; годовое количество осадков в виде снега достигает 250 мм; число дней с ветром (часто с сильным) велико, но средние годовые скорости ветра находятся в пределах 5–8 м/с (Gillieson et al., 1991).
Озеро Дискуссионное - небольшой пресноводный водоем глубиной около 5,0 м, имеющий размеры 195х90 м, зеркало вод которого расположено на высоте около 5 м над уровнем моря.
Основное питание озера осуществляется талыми водами с окружающих снежников и через водотоки с ледникового края. Зимой водоем покрыт ледовым покровом мощностью более 1,4 м; в летние месяцы, как правило, полностью очищается ото льда. Температура воды в летние месяцы достигает в озере +7,0 – +8,0 °С; значение pH в озере Дискуссионном составляет 6,6.
{/spoiler} {spoiler title=ИЗУЧЕННОСТЬ и ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ opened=0}
Донные осадки многочисленных озер территории Холмов Ларсеманн служат основным архивом данных об изменениях природной среды района, в том числе о флуктуациях климата. Их отбор и аналитические исследования были начаты еще в 1987 г. австралийскими специалистами (Burgess et al., 1994; Gillieson, 1991; Gillieson et al., 1991).
В летнем антарктическом сезоне 1997–1998 гг. группа палеолимнологов из Великобритании, Бельгии и Австралии произвела отбор колонок донных осадков из 11 озер, расположенных на основных островах и полуостровах, причем в некоторых водоемах удалось вскрыть весь разрез осадков (до морены). Комплексные аналитические исследования этих колонок (радиоуглеродное датирование, геохимический, диатомовый и пигментный анализы) позволили реконструировать основные этапы изменения окружающей среды района со времени Последнего ледникового максимума, в том числе выявить голоценовые изменения климата и уровня моря (Hodgson et al., 2001, 2005; Squier et al., 2005; Verleyen et al., 2004, 2005).
В августе – сентябре 1999 г. участником Российской антарктической экспедиции А.Ивановым были отобраны колонки донных осадков из озер Степпед и Дискуссионное (колонки ЛХ-1 с глубины 3,6 м и ЛХ-3 с глубины 3,7 м, соответственно). Они были взяты со льда с помощью пробоотборной трубки ГОИНа, разделены на образцы и вывезены в С.-Петербург. Аналитические исследования осадков проводились в России (диатомовый анализ), и в Германии (радиоуглеродное датирование, геохимический анализ). Результаты и интерпретации анализов осадков этих колонок были опубликованы (Веркулич и др., 2007) и представлены на сайте.
| № керна | глубина отбора, м | мощность, см | виды анализов |
| ЛХ-3 | 3,6 | 35 |
|
{/spoiler} {spoiler title=ЛИТОЛОГИЯ opened=0}
{/spoiler}
{spoiler title=ГЕОХИМИЯ opened=0}
{/spoiler} {spoiler title=ДИАТОМОВЫЙ АНАЛИЗ opened=0}
{/spoiler} {spoiler title=РАДИОУГЛЕРОДНОЕ ДАТИРОВАНИЕ opened=0}
{/spoiler} {spoiler title=КРАТКАЯ НАУЧНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ opened=0}
Комплексные аналитические исследования колонок ЛХ3 (озеро Дискуссионное) дали сведения об изменениях уровня моря и климата в районе Холмов Ларсеманн в позднем голоцене.
В соответствии с результатами радиоуглеродного датирования, осадки колонки ЛХ3 (озеро Дискуссионное) накапливались, по меньшей мере, в течение последних 2000 лет. Распределение значений датировок по глубине залегания образцов показывает, что скорость осадконакопления изменялась незначительно, а верх колонки соответствует поверхности дна. Кроме того, подобное распределение свидетельствует о почти полном отсутствии влияния на результаты датирования эффекта Antarctic Marine Reservoir Effect (AMRE), способствующего увеличению значения датировки осадка морского происхождения относительно его истинного возраста. Исключением является лишь самая древняя из полученных датировок, которая отводит линию распределения результатов датирования от идеальной линии. Все это дало возможность представить хронологию накопления колонки с достаточной уверенностью, особенно для последней тысячи лет.
Изменение по колонке ЛХ3 диатомовых комплексов и содержания нитратов (N), серы (S) и органического углерода (Corg) позволяет выделить несколько этапов смены условий осадконакопления в озере Дискуссионном. В нижней части колонки, до глубины 32 см (чуть более 2000 л.н.) в минеральных осадках очень низкое содержание N, S и Corg, а среди диатомей безусловно доминируют морские виды с преобладанием таких, как Nitzschia curta sp. и Achnanthes brevipes sp. По-видимому, морские воды свободно проникали в озеро, которое могло быть в это время частью мелководного залива. Сток талых вод с окрестностей оказывал незначительное воздействие на экологию водоема.
В период около 2000-1700 л.н. происходит смена преимущественно минеральных осадков на преимущественно органические. В это время содержание N, S и Corg в отложениях постепенно растет на фоне резкого увеличения присутствия пресноводных и резкого уменьшения содержания морских диатомей. Эти изменения характеризуют переход от морских к пресноводным условиям осадконакопления. По-видимому, в этот период шло снижение уровня моря и ограничение доступа в озеро морских вод, что способствовало повышению влияния талых вод на опреснение озера. Начиная с около 1700 л.н., связь озера с морскими водами практически утрачивается, и оно становится пресным: в его осадках господствуют пресноводные диатомеи (с доминированием вида Fragilaria exiqua sp.) и высоко содержание N, S и Corg (особенно с 1500 л.н.). Появление очень небольшого количества морских диатомовых водорослей отмечается лишь в осадках возрастом около 1200-1000 л.н.
Развитие озера Дискуссионное с 1000-900 л.н. до настоящего времени было связано с климатическими флуктуациями. Они обуславливали ледовый и гидрологический режимы водоема, которые, в свою очередь, определяли процессы фотосинтеза, создания и преобразования первичной биологической продукции в толще воды (и при ее захоронении в осадках). Показателями этих условий и процессов служат изменения содержания в осадках диатомей, N, S и Corg, которые говорят, в целом о стабильном климате. Небольшой рост значений указанных параметров может говорить о незначительном улучшении ледовых и гидрологических условий (относительное потепление около 1000 л.н., 400–300 л.н., около 100 л.н.), а их уменьшение может являться свидетельством относительных похолоданий (800–600 л.н., около 200 л.н.).
Главным фактором изменения было снижение уровня моря. Около 1700 л.н. уровень моря понизился до современной высотной отметки 5 м, озера Степпед и Дискуссионное потеряли связь с морем, и, в результате влияния стока талых вод с окружающих территорий, оба озера стали пресноводными. Позднее 1700 л.н., незначительное и кратковременное воздействие морских вод на диатомовую флору озер было оказано лишь в интервале времени 1400–1200 л.н. Климатические условия в районе в течение последней тысячи лет были довольно стабильными, с весьма незначительными по амплитудам относительными потеплениями и похолоданиями.
{/spoiler}
{spoiler title=ЛИТЕРАТУРА opened=0}
Опубликованная литература
Burgess J.S., Spate A.P., Shelvin J. The onset of deglaciation in the Larsemann Hills, Eastern Antarctica // Antarctic Science. 1994. Vol. 6 (4). P. 491–495.
Gillieson D.S. An environmental history of two freshwater lakes in the Larsemann Hills, Antarctica // Hydrobiologia. 1991. Vol. 214. P. 327–331.
Gillieson D., Burgess J., Spate A., Cochrane A. An atlas of the lakes of the Larsemann Hills, Princess Elizabeth Land, Antarctica // Australian National Antarctic Research Expedition Results. 1991. Vol. 74. 173 p.
Hodgson D.A., Noon P.E., Vyverman W. et al. Where the Larsemann Hills ice-free through the Last Glacial Maximum? // Antarctic Science. 2001. Vol. 14 (4). P. 440-454.
Hodgson D.A., Verleyen E., Sabbe K. et al. Late Quaternary climate-driven environmental change in the Larsemann Hills, East Antarctica, multi-proxy evidence from a lake sediment core // Quaternary Research. 2005. Vol. 64. P. 83–99.
Squier A.H., Hodgson D.A., Keely B.J. Evidence of late Quaternary environmental change in a continental east Antarctic lake from lacustrine sedimentary pigment distribution // Antarctic Science. 2005. Vol. 17 (3). P. 361–376.
Verleyen E., Hodgson D.A., Milne G. A. et al. Relative sea-level history from the Lambert Glacier region, East Antarctica, and its relation to deglaciation and Holocene glacier readvance // Quaternary Research. 2005. Vol. 63. P. 45–52.
Verleyen E., Hodgson D.A., Sabbe K. et al. Coastal oceanographic conditions in the Prydz Bay region (East Antarctica) during the Holocene recorded in an isolation basin // The Holocene. 2004. Vol. 14 (2). P. 246–257.
Verleyen E., Hodgson D.A., Sabbe K., Vyverman W. Late Quaternary deglaciation and climate history of the Larsemann Hills (East Antarctica) // Journal of Quaternary Science. 2004. Vol. 19 (4). P. 361–375.
{/spoiler}