озеро Левинсон-Лессинга

п-ов Таймыр

Широта: 74°27'36" с.ш. Долгота: 98°37'48" в.д. Площадь: 24,55 км2 Площадь водосбора: 496 км2

{spoiler title=ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА И ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ opened=0}
Озеро Левинсон-Лессинга находится в горах Бырранга примерно в 15 км к западу от бухты Ледяной (оз. Таймыр) и расположено вкрест их простирания, т.е. с северо-северо-запада на юго-юго-восток. Его протяженность составляет примерно 15,5 км, а наибольшая ширина 2,3 км.  

Озеро располагается в пределах гор Бырранга, абсолютная высота которых в данном месте составляет 400-500 м.

Оно находится в пределах арктических горных тундр.

Самой крупной рекой, впадающей в озеро, является р. Красная, дренирующая территорию к северу от него и занимающая 70% водосборной площади (Большиянов, 2006). С запада и востока озеро принимает еще несколько небольших рек. Всего в него впадает около 50 водотоков различного порядка. На юге озера берет начало небольшой руч. Проточный, который впадает в р. Ледяную, несущую свои воды в оз. Таймыр.

Река Красная является основным поставщиком твердого материала в озеро, однако, мутность этой реки во многом зависит от синоптической обстановки. В период межени она несет очень мало взвешенного материала, и основным источником поступления обломочного материала в этот период являются эоловые процессы.

Озеро Левинсон-Лессинга, по-видимому, имеет тектоническое происхождение. На различных этапах равития котловина озера испытала влияние эрозионных факторов, была занята морскими бассейнами, являясь при этом фьордом, и, в основном, длительное время была резервуаром пресных вод. Западные и восточные склоны котловины крутые, а северный и особенно южный - более пологие. Склоны котловины осложнены террасой на глубине 50-60 метров, выраженной как в северной, так и южной части озера. Котловина, судя по промерам, одна и не имеет значительных возвышений, разделяющих озеро на несколько бассейнов. Дно плоское на глубине 80-90 м. Максимальная глубина озера составляет 110 м. Благодаря длительному этапу существования озера дно котловины покрыто значительным слоем тонких алеврито-глинистых осадков. На окружающей озеро территории было выделено 11 террас, имеющих как морское (?) происхождение, так и озерное (Научно-технич. отчет, 1993). Вокруг озера мохово-лишайничковая тундра. Из-за частых прорывы холодного арктического воздуха с севера в котловине озера создается особый микроклимат, и температура воздуха обычно на 2-3 градуса ниже близлежащей равнины и межгорных котловин.

                                                          Фото: Томас Мюллер-Лупп

{/spoiler}

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

В 1995 г. из центральной части оз. Левинсон-Лессинга была отобрана колонка донных отложений PG 1228 мощностью 22,4 м. Отбор проводился с глубины 108 м и на расстоянии более 0,6 км от берега. Данный керн представляет собой верхнюю часть озерных осадков и состоит из частично переслаивающихся глинистых алевритов и глин с неравномерными прослоями хорошо сортированных песков мощностью от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Цвет осадка (сероватые и темно-зеленые тона) свидетельствует об анаэробных условиях осадконакопления.

Другая колонка донных отложений была отобрана в южном заливе озера с глубины 52 метра. Общая мощность колонки в сухом состоянии 78 см. Гранулометрический состав колонки варьирует от алеврита опесчаненого до алеврита глинистого с частыми прослоями песка мелкозернистого и алевритового. Верхняя часть колонки (до глубины 25 см) сложена алевритом глинистым с песчаными прослоями на глубинах 2,5 см, З см, 4 см и 9-9,8 см. Последний из них самый мощный на этом участке колонки и содержит органический материал в виде веточки. Верхние 1,5 см деформированы. Ниже колонка сложена алевритом опесчаненным с большим количеством песчаных прослоев. Наиболее мощные находятся на глубинах 26,5-26,8см, 44,8-45 см, 46,9-47,2 см (с включениями вивианита), 53,8-54,2 см (с включениями веточек растений), 55,3-55,7 см. В некоторых, еще не названных, песчаных прослоях содержатся веточки растений (прослой 64-64,2 см). Также наблюдаются включения вивианита в алевритово-песчаном материале на глубине 26,5 см.

Порода горизонтально и горизонтально-волнисто-слоистая по всей мощности. Последний характер слоистости присутствует на участке 30-32,5 см. Верхний и нижний контакты резкие. Горизонтальная слоистость обусловлена чередованием светлых и темных прослоев алеврита глинистого и алеврита опесчаненного. Средняя мощность пары слоев составляет 0,04-0,07 см.

Фрагмент керна из оз. Левинсон-Лессинга (Большиянов, 2006).

В результате проведенных сейсмо-акустических исследований было установлено, что средняя мощность осадков в озере составляет 60 м.  Характер записи свидетельствует о горизонтальном залегании отложений. Мощность осадков увеличивается в южной части озера (Научно-технич. отчет, 1996).

{/spoiler}

{spoiler title=БАТИМЕТРИЯ opened=0} 

 Батиметрическая схема озера Левинсон-Лессинга (по Большиянов, 2006)

S зеркала озера - 22,8 км2 Макс. глубина - 110 м Н уреза воды - 47 м н.у.м.

{/spoiler}

{spoiler title=ЛИТОЛОГИЯ, ВАРВОХРОНОЛОГИЯ И СКОРОСТЬ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ opened=0}

 Литологический и варвохронологический анализ верхней части колонки PG 1228 (Научно-технич. отчет, 1996).

{/spoiler}

{spoiler title=ГЕОХИМИЯ opened=0}

  Геохимический анализ верхней части колонки PG 1228 (Научно-технич. отчет, 1996).

{/spoiler}

{spoiler title=СПОРОВО-ПЫЛЬЦЕВОЙ АНАЛИЗ opened=0}

Спорово-пыльцевая диаграмма колонки донных отложений PG 1228 из центральной части оз. Левинсон-Лессинга (Hahne and Melles, 1999).

 
Хронология основана на корреляции с региональными пыльцевыми зонами (PAZ) с радиоуглеродными датировками (временные границы периодов согласно Mangerud et al., 1974 и Khotinskomy, 1984), подтвержденными ²¹⁰Pb измерениями приповерхностных проб и одной радиоуглеродной датировкой.

Региональные пыльцевые комплексы (PAZs) в колонке донных отложений PG1228 из оз. Левинсон-Лессинга (Hahne and Melles, 1999).

По спорово-пыльцевой диаграмме колонки донных отложений PG 1228 было выделено 13 палинозон (PAZs): LL1-LL9 и LLA-LLD.

Нижняя часть колонки относится, возможно, к среднему плейстоцену. По пыльцевым комплексам довольно четко прослеживается чередование стадиалов (LLD, LLB, LL1) и интерстадиалов (LLC, LLA). В течение интерстадиалов содержание древесной и кустарниковой пыльцы (АР) в спектре составляет более 40% и климатические условия были благоприятнее современных.

Интерстадиал LLA – довольно длительный период потепления. Согласно скоростям осадконакопления в голоцене, оно могло продолжаться более 1000 лет. Высокие содержания в спектре Betula, Alnus и Cyperaceae и низкое содержание Artemisia может свидетельствовать об увеличении увлажнения. Кустарниковая тундра, представленная видами Betula и Alnus, распространена в южной части п-ова Таймыр. Однако, в сравнении с современной ситуацией, указывающей на распространение трав в бассейне озера, кустарниковая тундра не достигала водосбора озера Левинсон-Лессинга.

Интерстадиал LLC включает 3 образца с концентрацией пыльцы древесных и кустарниковых пород от 40 до 50%. Однако, присутствие образцов стадиального характера (АР<10%) свидетельствует о том, что данный интерстадиал состоит из двух коротких потеплений продолжительностью несколько сотен лет, характеризующихся присутствием березы и ольховника. Содержание пыльцы вяза (в большом количестве) и орешника (около 3,5%) в данных горизонтах свидетельствует об автохтонности отложений. Увеличение пыльцы Corylus cornuta и Ulmus pumila еще раз подтверждает вышесказанное. Данный период относят к среднему плейстоцену.

Периоды LLD, LLB, LL1 характеризуются очень низкой концентрацией пыльцы. Содержание АР не достигает и 5%, что свидетельствует об очень холодных и сухих условиях. Artemisia, Poaceae и другие таксоны, характерные для высокоарктических условий, такие как Caryophyllaceae, Asteraceae, Saxifragaceae, Thalictrum и Rumex arcticus, покрывали склоны и депрессии в существовавшей арктической пустыне.

Границы между стадиалами и интерстадиалами в среднем плейстоцене выделяются по резкому изменению содержания в спектре пыльцы древесных и кустарниковых пород (АР) и менее заметному изменению концентрации пыльцы.

Переход между неоплейстоценом и голоценом (PAZs LL2-LL6) представлен потеплениями Бёллинг, Аллерёд и Пребориал, разделенных похолоданиями Среднего и Раннего Дриаса.

В течение Бёллинга (LL2) на юге полуострова Таймыр были широко распространены травяно-злаковые тундры, в то время как на севере полуострова существовала арктическая пустыня с редкими травянистыми группировками.

В Среднем Дриасе (LL3) отмечается сокращение пыльцы Artemisia и увеличение содержания пыльцы Cyperaceae, что может свидетельствовать об увлажнении климата и заболачивании территории.

В течение Аллерёда (LL4) отмечается увеличение пыльцы кустарниковой березы. Во второй половине данного периода она могла быть распространена даже в горах Бырранга. Концентрация пыльцы превышает современную в 2-5 раз, что свидетельствует о более благоприятных климатических условиях. Некоторое уменьшение содержания АР в середине периода может свидетельствовать о кратковременном ухудшении климатических условий.

Ранний Дриас (LL5) характеризуется ярко выраженным сокращением пыльцы Betula и увеличением Cyperaceae., что может быть связано с похолоданием и относительным увлажнением климата.

В целом переход между неоплейстоценом и голоценом характеризуется высоким содержанием пыльцы Dryas, с максимумом в течение холодных периодов.

Начало Пребореального периода (LL6) характеризуется резким увеличением пыльцы березы. В конце данного периода кустарниковая береза была широко распространена на водосборе озера Левинсон-Лессинга.

Переход от Пребореала к Бореалу характеризуется уменьшением пыльцы березы в пользу ольхи и других древесных пород. Поздний Пребориал и Бореал представляют собой климатический оптимум голоцена на Таймыре. Об этом свидетельствуют не только пыльцевые комплексы, характерные для данного временного интервала, но и концентрация пыльцы, которая гораздо больше современной.

Переход от Бореального к Атлантическому периоду отмечается по существенному снижению содержанию пыльцы древесных и кустарниковых пород, что может свидетельствовать о небольшом ухудшении климата. Это событие можно сопоставить с Новосанчуговским похолоданием в Центральной Сибири, которое имело место быть 8-7,9 тыс. лет назад и, возможно, распространялось на Восточную Сибирь, Северную Америку и Европу.

В течение Атлантического периода отмечается медленное, но неукоснительное снижение доли АР, что говорит о продолжающемся ухудшении климатических условий. В результате этого, кустарниковая тундра Бореала сменилась травянисто-злаковой тундрой. Одновременно с этим, отмечается увеличение пыльцы Cyperaceae, свидетельствующее об увеличении влажности, в то время как повышение содержания Pinus может рассматриваться как увеличение роли дальнезаносной пыльцы с территории, лежащей за пределами изучения.

Граница Атлантика/Суббореал (LL8/LL9) по пыльцевым комплексам выделяется довольно плохо. Она, возможно, расположена на глубине 350 см, что соответствует возрасту 5000 лет, учитывая среднюю скорость осадконакопления в голоцене. Содержание трав составляет около 50%. Палинозона LL9 включает Суббореальный и Субатлантический периоды, которые не могут быть разделены на основе спорово-пыльцевых данных из-за отсутствия древесных индикаторов. На глубине около 220 см (3000 лет назад) более или менее постоянное увеличение пыльцы трав сменяется стабилизацией этой величины. Это время, когда ухудшение климата, начавшееся еще в Атлантическом периоде, возможно, достигло своего конца. К этому времени кустарниковые формы березы и ольхи полностью заместились травянистыми сообществами, которые присутствуют и по настоящее время.

Спорово-пыльцевая диаграмма верхней части колонки донных отложений PG 1228 из оз. Левинсон-Лессинга (Большиянов, 2006)

На полученной диаграмме можно выделить три этапа в развитии растительности.

Период 1000-620 лет назад характеризуется небольшим потеплением климата, судя по увеличению содержания пыльцы Alnus, Betula sect. Albae, Salix, Ericaceae, Caryophyllaceae, а также появлению Ephedra и Lamiiceae. Кроме того, отмечается резкое увеличение содержания спор, что может свидетельствовать об увлажнении климата. Однако, по соотношению древесной и не древесной пыльцы этот этап выделяется плохо. На протяжении всей колонки отмечаются лишь незначительные (до 15-20%) колебания данной кривой в ту или иную сторону, при том, что в среднем она остается на соотношении в 50%.

{/spoiler}

{spoiler title=ДИАТОМОВЫЙ АНАЛИЗ opened=0}

Диатомовый анализ  верхней части колонки донных отложений PG 1228 из оз. Левинсон-Лессинга

В обработанных и обогащенных пробах количество диатомей in situ оказалось очень невелико – не превышает 10 створок в препарате. Поскольку диатомеи, как правило, развиваются в самых разных условиях водной среды (в морях и океанах, реках, озерах, ручьях, горячих источниках, лужах и болотах) в очень больших количествах, их количество в осадках при отсутствии растворения и сильного терригенного разбавления бывает очень велико. В препаратах это количество измеряется сотнями и тысячами створок на препарат. Поэтому диатомовый анализ построен на изучении комплексов диатомей, подсчете количества отдельных видов и количественного соотношения различных экологических групп диатомей в образце. Кроме того, из-за своих очень мелких размеров (в среднем от 10 до 70 микрон) диатомеи легко могут быть занесены в образцы на различных стадиях их отбора и обработки. Сказанное выше объясняет, почему при диатомовом анализе единичные створки диатомей не принимаются во внимание, выводы сделанные по такому материалу не могут считаться корректными.

В нашем случае, поскольку мы имеем дело c донными озерными отложениями, мы можем допустить, что встреченные в них пресноводные диатомеи находятся в осадках in situ.

Встреченные в образцах диатомеи относятся к нескольким группам: четвертичные (современные) пресноводные и пресноводно-солоноватоводные диатомеи, среди которых выделяются бентосные виды, обитающие на дне водоемов, эпифиты-обрастатели, прикрепляющиеся к высшим растениям и планктонные виды. Кроме них в образцах встречены морские палеогеновые диатомеи, в основном в виде обломков, за исключением хорошо сохраняющейся в осадках Paralia sulcata. Все палеогеновые виды, кроме Paralia sulcata, встречены единичными экземплярами. Это - Pyxilla sp.,Stictodiscus sp., Hyalodiscus radiatus, Eunotogramma weissii, Hemiaulus sp., Arachnoidiscus sp.

Единичные пресноводные диатомеи встречены во всех пробах осадков оз. Левинсон-Лессинга, кроме образца с гл. 22,8 м. Наибольшее число створок встречено в образцах с гл. 9,44-9.50 м. Наличие в образцах пресноводно-солоноватоводного вида Achnanthes hauckiana может говорить о связи с морским бассейном и слегка повышенной солености вод. Наличие в образце 1228/6 планктонных видов  – об относительно большей глубоководности бассейна. В образцах с глубин 12,5-13,01 м также встречен солоноватоводный вид Cocconeis placentula ver. euglypta. Диатомеи, встреченные в образцах с глубины 15,0 – 15,60 м: Eunotia tenella, Synedra ulna, Naviewlа diluviana - характерны для эвтрофных водоемов и болот, возможно во время отложения осадков происходили процессы эвтрофирования и заболачивания бассейна.

В заключение необходимо еще отметить, что ко всем сделанным выводам следует относиться с осторожностью, с точки зрения диатомового анализа он не могут считаться достаточно обоснованными.

Распределение диатомовых водорослей в образцах донных отложений озер Левинсон-Лессинга (Научно-технич. отчет, 1996).

{/spoiler}

{spoiler title=КРАТКАЯ НАУЧНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ opened=0}

В озере Левинсон-Лессинга наиболее холодный период, судя по содержанию пыльцы и спор в осадках, пришелся на период 620 – 150 лет назад. Именно в этот период в озере откладывались в основном ленточные глины. Обращает на себя внимание тот факт, что наряду с уменьшением количества пыльцы карликовых берез и ив, уменьшилась и концентрация в осадках пыльцы осоковых. Вполне вероятно это связано и с большим распространением в бассейне озера снежников и ледников, перекрывавших и ранее существовавшие водоемы. Песчаные прослои тонкие, что свидетельствует о затухании катастрофических процессов поступления воды и обломочного материала в озеро. В проанализированной колонке донных отложений песчаные прослои значительно меньше по толщине, чем в других исследованных озерах. Это частично объясняется удаленностью точки отбора осадков от реки Красной, приносящей основное количество обломочного материала в озеро. С другой стороны, площадь водосбора озерно-речной системы озера Левинсон-Лессинга несравненно больше чем озера Щель. Это различие, по-видимому, ответственно за значительные различия в последовательности накопления песчаных прослоев в двух рядом расположенных озерах. Если в небольшом озере Щель катастрофический сток талых вод в озеро мог быть вызван незначительными кратковременными потеплениями, то таяние ледников и снежников, вызванные этими же событиями в бассейне озера Левинсон-Лессинга, оказались незафиксированными в донных отложениях его южной части. После 390 л. н. по спорово-пыльцевым спектрам фиксируется потепление и последующее похолодание в бассейне озера Левинсон-Лессинга, которые коррелируются с теми же событиями в озере Щель. Однако, следует признать, что в колонке из южной части озера Левинсон-Лессинга, вероятно, не совсем четко видны все процессы, происходящие в бассейне озера. Несовпадение некоторых временных границ, таких как 140 и 160 л.н. (время окончания МЛП) в озере Щель и Левинсон-Лессинга, соответственно, может быть объяснено методическими недочетами при подсчете возраста варвометрическим методом (Большиянов, 2006).

В результате проведенного спорово-пыльцевого анализа колонки донных отложений PG1228 мощностью 22,4 м было установлено, что осадки отлагались в течение неоднократной смены климатических условий. Учитывая среднюю скорость осадконакопления (0,75 мм/год) и сопоставление с пыльцевыми комплексами, имеющими абсолютные датировки, было сделано предположение, что нижняя часть керна относится к среднему плейстоцену (Hahne and Melles, 1999).

{/spoiler}

{spoiler title=ЛИТЕРАТУРА opened=0}

Опубликованная литература

1. Большиянов Д.Ю. Пассивное оледенение Арктики и Антарктиды. СПб.: ААНИИ, 2006. – 296 с.

2. Большиянов Д.Ю., Макаров А.С., Морозова Е.А., Павлов М.В., Саватюгин Л.М. Развитие природной среды полярных областей Земли последнего тысячелетия по данным изучения донных отложений озер // Проблемы Арктики и Антарктики, № 1, 2009, СПб: ААНИИ – С. 108-115.

3. Большиянов Д.Ю., Павлов М.В. Определение времени Малого ледникового периода в различных частях российской Арктики по данным изучения донных озёрных отложений // Известия Русского географического об-ва. 2004. Т. 136. вып.4. – С. 37-38.

4. Hahne J, Melles M. Climate and vegetation history of the Taymyr Peninsula / Land-Ocean Systems in the Siberian Arctic:Dynamics and History. Springer-Verlag, Berlin, 1999, 407-423.

5. Khotinskiy N.A. Holocene vegetation history. In: Late Quaternary environments of the Soviet Union, Velichko A.A (ed.). Longman, London, 179-200.


Фондовая литература 

1. Научно-технический отчет экспедиции А-162-А на полуострове Таймыр в июле-сентябре 1993 г. (Отчет ААНИИ, инв. № Р-4750). – 1993. – 77 с.

2. Научно-технический отчет экспедиции А-162-А на полуострове Таймыр в июне-сентябре 1994 г. (Отчет ААНИИ). – 1994. – 160 с.

3. Научно-технический отчет экспедиции А-162-А на полуострове Таймыр в апреле-ноябре 1995 г. (Отчет ААНИИ, инв. № О-3277). – 1995. – 160 с.

4. Научно-технический отчет экспедиции (А-162-А) на полуострове Таймыр и архипелаге Северная Земля в апреле-декабре 1996 г. (Отчет ААНИИ). – 1996. – 154 с.

{/spoiler}