озеро Белл

о-ва Уиндмилл, Восточная Антарктида

Широта:66°18'00''ю.ш. Долгота:110°29'03''в.д.

{spoiler title=ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА и ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ opened=0}

Район островов Уиндмилл (координаты центра – 66°10´ ю.ш., 110°00´ в.д.) граничит на севере и востоке с куполом Лоу, имеющим диаметр около 200 км при высоте до 1300 м и отделенным от ледникового щита седловиной с высотами около 1000 м над уровнем моря. На юге территорию района ограничивают выводные ледники Петерсон и Вандерфорд, и пространства склона ледникового щита.

Общая площадь свободных от покровного оледенения островов и полуостровов составляет 75 км² ; средние высоты на суше близки к 40 м над уровнем моря, а максимальные отметки не превышают 100 м.

Средние температуры воздуха наиболее теплых и холодных месяцев составляют в районе +0,3°С и –14,9°С, соответственно; экстремальные значения температуры воздуха заключены между +9,2°С и –41,0°С. Несмотря на близость океана, климатические условия на суше сухие, с годовым количеством осадков около 195 мм при значительно более высоком потенциальном испарении (Melick & Seppelt, 1997).

На островах и полуостровах расположено более 20 озер различных размеров, солености и режима.

 {/spoiler}

{spoiler title=ИЗУЧЕННОСТЬ и ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ opened=0}

В районе островов Уиндмилл нет отечественного логистического центра (станции), поэтому палеолимнологические исследования проводились здесь зарубежными учеными. В летнем сезоне 1998–1999 гг. группой специалистов из Австралии и Германии были отобраны, а затем изучены (совместно с учеными Великобритании и Голландии) колонки донных осадков из 14 озер и двух морских заливов. Комплексные аналитические исследования осадков (радиоуглеродное датирование, гранулометрический, геохимический, пигментный, диатомовый анализы) дали разнообразную информацию об изменениях природной среды района (Cremer et al., 2003; Kirkup et al., 2002; Roberts et al., 2001, 2004). Вместе с тем, извлечение палеоклиматической информации из донных осадков озер оказалось непростым, что связано с их высокой соленостью (влияние на осадконакопление прошлых морских событий и текущего иссушения территории).

Самые продолжительные и корректные записи данных о послеледниковых климатических условиях района были изучены в колонках осадков PG1430 (колонка длиной 10,89 м с глубины 25 м) и PG1433 (колонка длиной 12,11 м с глубины 46 м) из заливов у острова Петерсон и полуострова Браунинг, а также в колонке осадков из озера Белл (колонка длиной 0,82 м с глубины 6,2 м), расположенного на одноименном острове.

{/spoiler}

{spoiler title=БАТИМЕТРИЯ и ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ opened=0}

Озеро Белл расположено на севере одноименного острова на высоте 28 м над уровнем моря. Максимальная измеренная глубина озера составляет 6,2 м. В настоящее время соленость вод озера изменяется от поверхности ко дну в пределах 3–30 о/оо. Зимой оно покрывается ледовым покровом толщиной более 2 м, летом вскрывается ото льда на 2–3 месяца.

Колонка PG 1430 была отобрана из узкого залива длиной 1,5 км и шириной до 0,5 км, вдающий в массив острова Петерсон. Соленость воды в месте отбора изменяется от 33,1 ^о/_оо до 33,2 ^о/_оо от поверхности до глубины 18 м, а потом быстро растет до 84,2 ^о/_оо у дна. Измеренные в декабре (летний месяц) температуры воды изменяются от –1,6 °С у поверхности до –2,0 °С у дна. Толщина зимнего ледового покрова залива может превышать 3 м, но летом ото льда освобождается, по крайней мере, часть залива (Kirkup et al., 2002).

Колонка PG 1433 была отобрана из залив, вдающего в северо-восточную часть полуострова Браунинг. Ледовый режим этого залива напоминает условия в заливе, где была отобрана колонка PG 1430, но обмен его вод с океаническими массами более интенсивен. В связи с этим, соленость вод в месте отбора колонки PG 1433 колеблется от поверхности до дна в пределах 31,4–54,3 ^о/_оо, а температуры (в декабре) составляют от –0,7 до –1,1 °С (Cremer et al., 2003).

{/spoiler}

{spoiler title=ГЕОХИМИЯ opened=0}

 (по Cremer et al., 2003)

{/spoiler}

{spoiler title=ДИАТОМОВЫЙ АНАЛИЗ opened=0}

{/spoiler} {spoiler title=РАДИОУГЛЕРОДНОЕ ДАТИРОВАНИЕ opened=0}

(по Cremer et al., 2003)

{/spoiler} {spoiler title=КРАТКАЯ НАУЧНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ opened=0}

Самые продолжительные записи данных о послеледниковых климатических условиях района были извлечены при изучении колонок осадков PG1430 и PG1433 из заливов у острова Петерсон и полуострова Браунинг.

Около 10000 л.н. ледниково-морские отложения в этих колонках перекрываются сапропелями мощностью 8,5 м и 11,0 м. Радиоуглеродное датирование 45 образцов из разрезов сапропелей показало их аккумуляцию в течение всего голоцена, а исследования диатомовых комплексов и содержания органического углерода (Сорг) позволили выявить изменения условий осадконакопления (Cremer et al., 2003).

Примерно с 10500 л.н. до 4000 л.н. климат в районе островов, в целом, был относительно холодным. На это указывает небольшое содержание в сапропелях Сорг (менее 2 %) и доминирование ледово-морского диатомового комплекса, который мог развиваться при сравнительно суровом ледовом режиме водоемов. Однако, в осадках колонки PG1430 возрастом около 10000 л.н. наблюдается рост количества пресноводных диатомей (до 24 %), что говорит об усилении стока талых вод с окружающих ледников, т.е. об относительно теплых климатических условиях.

Период от 4000 л.н. до примерно 1000 л.н., по-видимому, был относительно теплым, и в летние сезоны морской ледовый покров был значительно меньше современного. В осадках высоко содержание Сорг (до 4–5 %) и створок диатомей с преобладанием ледово-морских и увеличением количества пресноводных видов (в осадках бухты у острова Петерсона), что говорит об интенсивном таянии льда и опреснении верхних слоев вод залива.

Тысячу последних лет осадконакопление шло в холодных условиях, при суровом ледовом режиме: в разрезах снижается количество створок диатомей и содержание Сорг. Переход к этому периоду мог начаться 2000–1700 л.н., что регистрируется в колонке PG1430 падением содержания пресноводных и повышением числа ледово-морских диатомей.

В северной части района палеогеографическая информация была получена при изучении 82-сантиметровой колонки сапропелей, отобранной из озера на острове Белл.

Хронология накопления осадков базировалась на трех радиоуглеродных датировках, а реконструкция природных условий проводилась по изменениям в разрезе диатомовых комплексов и рассчитанным значениям палеосолености водоема (Roberts et al., 2004). Так как озеро располагается на высоте 28 м, а голоценовый уровень моря в районе достигал отметок 30–32 м (Goodwin, 1993), в осадках колонки запечатлены смешанные сигналы климатических и морских событий. Около 9000 л.н. озеро было пресноводным.

Примерно с 9000 л.н. до 8130 л.н. его соленость увеличивается от менее 1 ‰ до почти 27 ‰, что отражает подъем относительного уровня моря и проникновение в озеро океанических вод при наличии стока талых вод. С 8000 л.н. до 4800 л.н. озеро является частью моря; в нем развивается морской планктонный комплекс диатомей.

Около 4800–4600 л.н. начинается опреснение озера из-за снижения уровня моря и увеличения доли пресноводного питания. С 4600 л.н. до 2900 л.н. продолжается уменьшение солености озера до 12 ‰; здесь обитают как морские, так и пресноводные виды диатомей. По-видимому, в течение этого периода водоем окончательно отделяется от моря, так как позже (с 2800 л.н. до 1900 л.н.) он является типичным пресноводным озером с соленостью вод менее 3 ‰.; дополнительную роль в опреснении, вероятно, сыграло усиление стока пресных вод, вызванного активным таянием, т.е. потеплением.

{/spoiler}

{spoiler title=ЛИТЕРАТУРА opened=0}

Опубликованная литература

1. Cremer H., Gore D., Melles M., Roberts D. Palaeoclimatic significance of late Quaternary diatom assemblages from southern Windmill Islands, East Antarctica // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2003. Vol. 195. P. 261–280.

2. Goodwin I.D. Holocene deglaciation, sea-level change, and the emergence of the Windmill Islands, Budd Coast, Antarctica // Quaternary Research. 1993. Vol. 40. P. 70–80.

3. Kirkup H., Melles M., Gore D.B. Late Quaternary environment of southern Windmill Islands, East Antarctica // Antarctic Science. 2002. Vol. 14. P. 385–394.

4. Melick D.R., Seppelt R.D. Vegetation patterns in relation to climatic and endogenous changes in Wilkes Land, continental Antarctica // Journal of Ecology. 1997. Vol. 85. P. 43–56.

5. Roberts D., McMinn A., Johnston N. et al. An analysis of the limnology and sedimentary diatom flora of fourteen lakes and ponds from the Windmill Islands, East Antarctica // Antarctic Science. 2001. Vol. 13 (4). P. 410–419.

6. Roberts D., McMinn A., Cremer H. et al. The Holocene evolution and palaeosalinity history of Beall Lake, Windmill Islands (East Antarctica) using an expanded diatom-based weighted averaging model // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2004. Vol. 208. P. 121–140.

{/spoiler}