низовье реки Лены
 |
 |
Широта: 71°31’ 29,6” с.ш.
Долгота: 128° 49’ 20,7” в.д. Площадь: 7,6 км2 Площадь водосбора: 80 км2
|
{spoiler title=ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА и ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ opened=0}
Озеро расположено в 10 км южнее пос. Тикси среди низких куэстообразных гор Приморского кряжа, окаймляющего с запада губу Буор-Хая моря Лаптевых. Гряды разделяются плоскодонными котловинами, частично заполненными водой. Одна из таких котловин занята озером Севастьян-Кюеле. Водосбор озера вытянут с запада на восток и его площадь равна 80 км2.
На водоразделе максимальные высотные отметки до 352,2 м расположены на западном краю водосбора. Урез воды в озере по данным карты масштаба 1:100000 имеет высотную отметку 12,1 м. Нивелированием, проведённым 4 августа 2011 г. от истоков р. Копчик-Юряге до уровня моря подтверждена эта высотная отметка.
С северо-запада в озеро впадает река Севастьян-Юряге и несколько мелких ручьёв со склонов куэст (высотой до 211 м) западного побережья озера. Втекающая река образует дельту, постепенно сокращающую площадь озера с севера. Из озера вытекает река Копчик-Юряге практически в том же месте, где впадает основной приток – р. Севастьян-Юряге. Это расположение притока и истока на севере озера имеет большое значение для режима накопления наносов в озере. Значительная их часть выносится истекающей рекой, не успев отложиться на дне водоёма.
Озеро расположено в зоне типичных тундр. Климат суровый. Средняя температура января –35°С. Средняя температура июля 11°С. Зима длится 8 месяцев, лето – 2 месяца.
{/spoiler}
{spoiler title=ИЗУЧЕННОСТЬ И ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ opened=0}
Озеро Севастьян-Кюеле, как наиболее крупный водоём в окрестностях Тикси было выбрано для исследования донных отложений с целью выявления истории развития природной среды в течение голоцена и последних тысячелетий. Кроме того, озеро находится на высоте 12 м над уровнем моря, что возможно использовать для изучения морских трансгрессий голоцена на побережье моря Лаптевых.
Изучение озера началось в 2006 г. зимними промерами, показавшими мелководность водоёма и его промерзание в зимний период до дна. В 2011 г. проведены дополнительные эхолотные промеры, позволившие построить батиметрическую карту озера. В апреле 2008 г. донные отложения были пробурены двумя скважинами со льда до глубины 2,3 м ниже дна озера. Отложения представлены тёмно-серым глинистым алевритом. На глубине 2,2 м в скважине №1 (71º31'01,8''с.ш., 128º48'39,4''в.д.) и на глубине 1,95 м в скважине №2 (71º31'41,3''с.ш., 128º47'42,0''в.д.) вскрыты подстилающие дочетвертичные породы – темно-серые алевролиты и углистые сланцы.
Также в 2011 г. были проведены гидрологические работы по изучению расходов воды и наносов в устье р. Севастьян-Юряге, мелких ручьях, впадающих в озеро с западного склона его котловины и в вытекающей реке Копчик-Юряге. Данные работы выполнялись для расчета скорости осадконакопления в озере.
С этой же целью было проведено датирование нескольких образцов в лаборатории Лейбница Университета Кристиана-Альбрехта (г. Киль, Германия).
(по Большиянов и др., 2013)
| № керна | характеристика керна |
мощность, см | виды анализов |
| 1 | (71º31'01,8''с.ш., 128º48'39,4''в.д.) на глубине 2,2 м в скважине №1 вскрыты подстилающие дочетвертичные породы – темно-серые алевролиты и углистые сланцы. |
230 |
|
| 2 | (71º31'41,3''с.ш., 128º47'42,0''в.д.) на глубине 1,95 м вскрыты подстилающие дочетвертичные породы – темно-серые алевролиты и углистые сланцы. |
230 |
{/spoiler}
{spoiler title=БАТИМЕТРИЯ и ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ opened=0}
|
Батиметрическая карта оз. Севастьян-Кюеле (Большиянов и др., 2013) |
S озера - 7,6 км2 S водосбора - 80 км2 Н уреза воды - 12,1 м н.у.м. Макс. глубина - 2,5 м
|
Измерялись расходы воды и наносов в устье р. Севастьян-Юряге, мелких ручьях, впадающих в озеро с западного склона его котловины и в вытекающей реке Копчик-Юряге.
Результаты измерений таковы:
Во время летней межени в озеро поступает мало воды и осадков – 0,61 м3/с и 1,33 г/c соответственно. Во время дождевых паводков эти величины возрастают в сотни раз. Устье реки Севастьян-Юряге вместо одной протоки разливается 7-10 протоками и поставляет в озеро 7,89 м3/c воды и 718 г/с наносов, к которым добавляются 0,16 м3/с воды и 0,96 г/с наносов с западного склона озёрной котловины. Это практически все водотоки, несущие воду и наносы в озеро, за исключением совершенно незначительного потока с запада из озера Малый Севастьян, практически лишённого наносов. Измерения проведены только дважды - в период межени и мощного дождевого паводка. Поэтому поступление наносов в озеро рассчитано исходя из того, что в озеро вода может поступать с июня по середину сентября. Причём в июне талая вода со склонов несёт мало наносов. Активный период поступления наносов в озеро конец июня-август. За этот период в расчётах принято 27 суток паводочного режима и 50 суток меженного, что отражает режим погоды в бассейне озера и активный период стока в конце июня-начале июля. Расчёты показали, что в озеро за летний период может поступить до 1700 т наносов. Вытекающая река Копчик – Юряге во время половодья выносит 1,3 м3/с воды и 95 г/с наносов. В результате большего поступления воды уровень в озере во время паводка растёт и затем медленно срабатывается в течение нескольких дней. Так во время паводка, вызванного непрерывными дождями в течение суток 01-02 августа 2011 г. уровень воды в озере к 4 августа поднялся на 20 см. Для его сработки потребовалось порядка 10 дней, т.к. из озера вытекает поток, несущий примерно в 6 раз меньше воды, чем поступало во время паводка. Вследствие того, что вытекающая река расположена рядом с устьем р. Севастьян-Юряге, часть наносов выносится из озера транзитом, часть - в течение всего лета. Сумма выносимых рекой наносов может достигать 480 т. В озере, таким образом, остаётся около 1220 т осадков. И эти осадки в основном откладываются в северной половине озера, чему способствуют и острова, являющиеся барьером для распространения наносов равномерно по всей площади озера. Поэтому южнее островов даже во время паводков взвешенных осадков мало (мутность воды 4,5 г/м3).
С другой стороны, неравномерность распределения наносов по площади дна сглаживается взмучиванием наносов во время штормов вследствие малой глубины озера. За счёт взмучивания и переотложения наносов происходит их более равномерное распределение по площади дна.
{/spoiler}
{spoiler title=ЛИТОЛОГИЯ, ВАРВОМЕТРИЯ и СКОРОСТЬ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ opened=0}
|
(по Большиянов и др., 2013) |
L-1-6 – литологические зоны:
1 – чёрный глинистый алеврит с примесью песчаных и гравийных зёрен, слабо окатанных и уплощённых (местами рыжие пятна ожелезнения);
2 - чёрный глинистый алеврит с редкой примесью песчаных зёрен;
3 - коричневато-тёмно-серый алеврит с примесью слабо окатанных, преимущественно уплощённых частиц гравия, при этом вниз по разрезу структура становится более тонкозернистой;
4 – неравномерное чередование слоёв чёрной глины, коричневато-чёрного глинистого алеврита и коричневато-тёмно-серых слоёв глинистого алеврита или алеврита с существенной примесью слабо окатанных, преимущественно уплощённых частиц гравия и иногда мелкой гальки;
5 – чёрный глинистый алеврит с примесью песчаных и гравийных зёрен, слабо окатанных и преимущественно уплощённых;
6 – чёрный глинистый алеврит с редкой примесью песчаных зёрен (местами рыжие пятна ожелезнения). |
Если считать накопление осадков равномерным по всей площади дна, то 1220 т осадков на площади 7,6 км2 составляет 160 г/cм2, или 0,09 мм слоя осадков при плотности последних 1,7 г/см3 и 0,16 мм при плотности осадков 0,85 г/cм3 [Большиянов, 1985]. Такая скорость осадконакопления находится в большем соответствии с радиоуглеродной датировкой отложений 5690 лет на глубине 90 см (0,16 мм/год) чем с датировкой 19080 л.н, (0,05 мм/год). Гидрологические измерения и расчёты дали возможность определить порядок величины современного осадконакопления в озере Севастьян. Однако, нет гарантий того, что в прошлом скорость осадконакопления не изменялась. Исходя из палеоклиматических построений, можно даже утверждать, что она изменялась на протяжении существования озера (Большиянов и др., 2013).
{/spoiler}
{spoiler title=СПОРОВО-ПЫЛЬЦЕВОЙ АНАЛИЗ opened=0}
Спорово-пыльцевая диаграмма по колонке донных отложений из скважины 1 из оз. Севастьян-Кюеле
(Большиянов и др., 2013)
Спорово-пыльцевым методом (палинолог Л.А.Савельева) изучен каждый 4-6 см слой отложений колонки из скважины №1, мощностью 190,5 см. Пробы из интервала 190-133 см слабо насыщены микрофоссилиями, 2 нижних образца c глубины 180 см и 190 см содержали единичные зерна пыльцы и спор. Пыльца и споры, обнаруженные во всех пробах, отличались плохой сохранностью (смятые, минерализованные, очень мелкие). Кроме того, на протяжении всей колонки встречались уродливые формы пыльцевых зерен Betula sect. Nanae. В каждом слайде было подсчитано от 200 до 450 зерен. Кроме пыльцы и спор в пробах было подсчитано содержание пресноводных зеленых водорослей Pediastrum. По результатам спорово-пыльцевого анализа построена диаграмма, на которой было выделено 6 пыльцевых зон (Sev-1 – Sev-6) (см. рисунок). Процентное содержание каждого пыльцевого и спорового таксона подсчитано от общей суммы пыльцы наземных растений за исключением водных.
Палинозона Sev-1 (гл. 190-175 см), Poaceae-Cyperaceae-Artemisia-Salix.
Количество пыльцы травянистых растений составляет 50-55% и представлено в основном пыльцой Poaceae (20-40%), Cyperaceae (5-25%) и Artemisia (5-7%). В группе древесно-кустарниковых пород преобладает пыльца Betula sect. Nanae (~25%), Alnus fruticosa (7-17%) и Salix (5-15%). Группа споровых растений представлена Sphagnum (3%) и Polypodiaceae (4%).
Палинозона Sev-2 (гл. 175-145 см), Betula sect. Nanae-Alnus fruticosa-Ericales.
В спектрах резко возрастает содержание пыльцы Betula sect. Nanae (до 55%) и Alnus fruticosa (до 40%), также увеличивается содержание Ericales до 5%. Количество пыльцы трав падает до 20%. В группе споровых растений появляются споры разнообразных плаунов (Lycopodium clavatum, L. pungens, L.sp.).
Палинозона Sev-3 (145-89 см), Betula sect. Nanae-Alnus fruticosa.
В спектрах доминирует пыльца Betula sect. Nanae и Alnus fruticosa, появляется пыльца Salix. В верхней части палинозоны резко сокращается участие пыльцы Cyperaceae и Poaceae. Споровые растения присутствуют в незначительном количестве. Данный интервал в 56 см представлен всего 5 образцами.
В верхней части разреза значительных изменений в составе спорово-пыльцевых спектрах не наблюдается. Однако, колебания кривой процентного содержания пыльцы Cyperaceae, позволили нам выделить еще 3 палинозоны.
Палинозона Sev-4 (89-73 см), Salix-Cyperaceae-Sphagnum.
В спектрах фиксируется увеличение количества пыльцы Cyperaceae до 10% и Salix до 3%, а также некоторое снижение Ericales по сравнению с нижележащей зоной. Общее количество споровых растений увеличивается до 6% за счет спор Sphagnum. Содержание основных компонентов спектров Betula sect. Nanae и Alnus fruticosa колеблется в пределах 35-40%.
Палинозона Sev-5 (73-35 см), Ericales.
Основанием для выделения данной палинозоны является резкое сокращение участия пыльцы Cyperaceae с 10% до 1% и повышение содержания пыльцы Ericales до 6%.
Палинозона Sev-6 (35-0 см), Alnus fruticosa-Salix-Cyperaceae.
В группе пыльцы древесно-кустарниковых пород преобладает пыльца Alnus fruticosa (30-40%) и Betula sect. Nanae (30-35%), наблюдается увеличение содержания пыльцы Salix до 4%. Среди травянистой растительности увеличивается количество пыльцы Cyperaceae до 15%.
Результаты спорово-пыльцевого анализа показывают, что на протяжении времени формирования вскрытой толщи отложений, наиболее суровые (холодные) климатические условия сложились во время формирования спорово-пыльцевых спектров палинозоны Sev-1, когда на окружающей территории преобладали фитоценозы травянистой арктической тундры.
Состав спектров палинозоны Sev-2 отражает потепление, которое способствовало распространению кустарниковой березы и ольховника. С высокой долей уверенности можно допустить, что спорово-пыльцевая диаграмма в нижней части колонки, на глубинах 170-180 см фиксирует переход от неоплейстоцена к голоцену, когда арктическая тундра на данной территории меняется ландшафтами южной тундры. В таком случае, радиоуглеродная датировка в 5690 лет на глубине 90 см и палинологическая датировка границы голоцена на глубине 175 см дают вполне сравнимые скорости седиментации (0,16 мм/год за 5690 лет и 0,18 мм/год за 10 000 лет). Как видно из радиоуглеродных датировок, пыльцевого анализа и гидрологических расчётов скорости седиментации в озере Севастьян сравнительно низкие, несмотря на то, что площадь водосбора озера более чем в 10 раз превосходит площадь водного зеркала озера. Мелководность и значительный вынос материала из озера вытекающей протокой способствует малой скорости осадконакопления. К тому же в бассейне озера в основном распространены дочетвертичные образования, которые не способствуют значительному насыщению потока наносами.
Из спорово-пыльцевых данных и рассчитанных скоростей осадконакопления следует, что озеро образовалось около 13 тысяч лет назад в эпоху сурового климата, когда окружающие горы освобождались от местных ледников. Накопление спор и пыльцы травянистых растений началось около 11 тысяч лет назад. На рубеже плейстоцена и голоцена в бассейне озера началось значительное потепление, которое выразилось в пребореале ростом роли в растительном покрове сначала ивы, затем ольховника и, наконец, карликовой берёзы. Спорово-пыльцевая диаграмма показывает, что климатический оптимум голоцена был здесь в пребореале и бореале, что ранее отмечалось по другим спорово-пыльцевым данным для данного региона (Большиянов, 2006).
Более поздние отрезки голоцена не очень контрастны по изменениям в составе спорово-пыльцевых спектров. И по ним трудно выделить какие-либо изменения климата последнего тысячелетия из-за малой скорости накопления осадков, редкими для таких задач образцами и, несомненно, отрицательной ролью для выделения палеоклиматического сигнала озёрного льда, который часто ложится на дно водоёма. Однако, на спорово-пыльцевой диаграмме выделяется период более благоприятный для произрастания древесных растений на глубинах 50-60 см, что соответствует возрасту 3700-3100 лет.
{/spoiler}
{spoiler title=ДИАТОМОВЫЙ АНАЛИЗ opened=0}
Диатомовый анализ донных отложений проведён Л.А. Пестряковой по 18 образцам (через 4,5-7,4 см интервала) части колонки из скважины №1. Длина колонки равна 94 см.
Выявленная диатомовая флора донных осадков озера Севастьян состоит из 72 видов, относящихся к 23 родам, 12 семействам, 4 порядкам и 2 классам отдела Bacillariophyta. Все они относятся к современной флоре. Планктонные диатомеи составляют всего 3,2 % общего числа таксонов и представлены только Aulacoseira subarctica (O.Mull.) Haworth, Aulacoseira lirata (Ehr.) Sim. и Cyclotella meneghiniana Kutz. Наибольшее видовое разнообразие принадлежит бентосным диатомеям, составляющим 96,8 % общего количества таксонов: Pinnularia (7), Achnanthes, Eunotia и Cymbella (по 6), Fragilaria, Gomphonema, Navicula и Neidium (по 5), Diploneis (4), Stauroneis и Amphora (по 3). Остальные роды (52,2 %) имеют по одному или два вида.
По составу и характеру экологических групп водорослей флора диатомей определяется как пресноводная, характерная для холодных и чистых, достаточно глубоководных водоемов с развитой литоральной зоной с кислой и (или) слабощелочной реакцией среды.
По составу и характеру диатомовых комплексов в колонке отложений озера выделены четыре зоны.
Массовые виды диатомей, встреченные в донных отложениях оз. Севастьян
|
Зоны по диатомеям |
Интервал глубин, см |
Доминанты |
Субдоминанты |
|
|
D-IV |
0,0 – 18,5 |
Caloneis baccilum
|
Stauroneis anceps S. phoenicenteron Sellaphora pupula Achnanthes bioretti A. lanceolata Amphora fogediana Cymbella sinuata Eunotia praerupta Pinnularia microstauron |
|
|
D-III |
18,5 – 24,0 |
Aulacoseira subarctica Eunotia praerupta |
Amphora ovalis
|
|
|
24,0 – 33,5 |
Aulacoseira subarctica Sellaphora pupula
|
Stauroneis phoenicenteron Caloneis baccilum Amphora sp. Tabellaria flocculosa Pinnularia sp. |
||
|
33,5 – 35,0 |
Eunotia praerupta Aulacoseira subarctica
|
Cyclotella meneghiniana Stauroneis phoenicenteron Tabellaria flocculosa Cymbella sinuata |
||
|
D-II |
35,0 - 40,0 |
Aulacoseira subarctica Eunotia praerupta |
Cymbella sinuata Stauroneis anceps S. phoenicenteron |
|
|
D-I |
c |
40,0 - 54,1 |
? |
? |
|
b |
54,1 – 80,0 |
? |
? |
|
|
a |
80,0 – 94,0 |
? |
? |
|
Диатомовая диаграмма для колонки донных отложений из скважины 1 на оз. Севастьян (Большиянов и др., 2013)
Диаграмма эколого-географических характеристик диатомовых комплексов донных отложений из скважины 1 на оз. Севастьян (Большиянов и др., 2013)
Анализ изменения разнообразия биотических группировок в колонке оз. Севастьян выполнен с использованием различных индексов, определяющих степень видового богатства, разнообразия и доминирования сообществ диатомовых водорослей. Рассчитанные индексы отдельных слоев колонки сравнивались с данными современных озер арктических регионов Якутии (Пестрякова, 2008).
Изменение индексов видового разнообразие диатомей оз. Севастьян
Примечание: D – Индекс разнообразия Симпсона; D/1 – обратная форма индекса разнообразия Симпсона; Hs – Индекс Шеннона-Уивера; E – Индекс выравненности Пиелу.
Показатель индекса разнообразия по Симпсону (D) для современных арктических озер равен 0,22 (Пестрякова, 2008 б). По всему разрезу озерных осадков оз. Севастьян этот показатель значительно ниже и менялся в пределах от 0,1 до 0,18. Наибольшее разнообразие диатомовых водорослей отмечено в интервале глубин 40 и 21 см. При использовании обратной формы индекса разнообразия Симпсона (1/D) получается иная картина. В частности, наибольшее значение индекса отмечено на глубине 33 и 6 см, Индекс 1/D = 9,77, что выше, чем в современных арктических озерах изучаемого региона (8,72). Следует отметить, что индекс Симпсона обычно придает большее значение постоянно встречающимся, обычным видам.
Индексы, основанные на относительном обилии видов, учитывают одновременно и выравненность, и видовое богатство. Сюда относится индекс Шеннона-Уивера, который увеличивает значимость редких видов и способен оценить как богатство, так и степень количественного участия видов в сообществе (их выравненность). В колонке оз. Севастьян индекс наибольшая выравненность Hs менялся в пределах 0,99-1,25 при среднем значении для современных озер 1,08. Наибольшее богатство диатомей отмечено в зоне D-IV.
Однако индексы Симпсона (D, 1/D) и Шеннона (H) зависят от численности и числа видов, следовательно, сами по себе не могут охарактеризовать разнообразие всего сообщества в целом и требуют дополнительной нормировки.
Индекс выравненности Пиелу в колонке оз. Севостьян меняется незначительно (0,77 - 0,88 при среднем значении для современных озер 0,71). Относительно выровненными оказались сообщества диатомовых комплексов из горизонтов зоны D-III.
В интервале глубин 94-40,0 см (первая зона – D-I) донные отложения представлены глинистым алевритом, имеющим по глубине различный цвет и включения в виде песчаных и гравийных зерен и т.д.
В большинстве проб (55 %) содержание створок в образцах фрагментарное, что не позволяет идентифицировать их к определенному роду. В остальных просмотренных пробах (45 %) были зафиксированы единичные экземпляры целых створок из родов Eunotia (E.arcus, E.praerupta, E.serra), Cymbella (C.sinuata), Fragilaria (F.ulna), Meridion (M.circulare), Tabellaria (T. flocculosa), Navicula (N.jaernefeltii), Sellaphora (S.pupula), Diploneis (D. ovalis). Фрагменты створок принадлежали эпифитным (Cymbella, Eunotia) и донным (Pinnularia, Stauroneis, Neidium, Hantzschia) формам. Из планктонных видов встречена только Aulacoseira subarctica (O.Mull.) Haworth.
Концентрация створок очень низкая, общий список диатомей не превышает 19-ти видов, однако, их распределение по отдельным слоям весьма низкое (от 3 до 10).
Фрагментарность встреченных створок, незначительное видовое разнообразие и низкая концентрация численности (порядка 0,001-0,22 млн. в грамме осадка) не позволяет выполнить эколого-географическую характеристику диатомовых комплексов данной зоны (D-I). Поэтому об условиях накопления нижних слоев осадков в водоеме можно говорить лишь предположительно.
По изменению численности, составу массовых видов следует условно выделить в пределах зоны D-I локальные фазы:
а) В первой фазе (интервал 94 – 80 см, D-I-a) найдено всего 10 видов с очень низкими показателями обилия. Концентрация створок низкая (до 0,17 млн. в грамме осадка), всего удалось идентифицировать 10 видов, из которых часто встречаются Eunotia praerupta и Cymbella sinuata. Все они относятся к бентическим формам, характерным для почвенно-болотных биотопов.
b) Во второй фазе (интервал 80 – 54,1 см, D-II-b) представители диатомовой флоры почти не обнаружены.
c) В третьей фазе (интервал 54,1 - 40 см, D-I-с) концентрация створок диатомей составила 0,15-0,22 млн./г осадка. Видовой состав увеличился на 6 таксон за счет эпифитных Cymbella cistula, Meridion circulare и донных Caloneis baccilum, Diploneis ovalis, Sellaphora pupula и Stauroneis smithii.
Приведенные выше данные свидетельствуют о том, что в это время в экосистеме водоема создались неблагоприятные условия для существования диатомей.
Выше по разрезу на глубине 40,0 - 35,0 см (вторая зона, D-II), расположенных в нижней части слоя коричневато-тёмно-серого глинистого алеврита обнаружено 19 видов диатомей. В слое осадков абсолютным доминантом становится Aulacoseira subarctica (O.Mull.) Haworth (до 33%), вид характерный для планктона олиготрофных вод, широко распространен и часто встречается преимущественно в литорали и пелагической зоны, главным образом, северных и горных водоемов. Из эпифитных в состав доминантов также входит Eunotia praerupta Ehr.(до 21%) – типичный вид для болотных биотопов. Субдоминанты – эпифитный Cymbella sinuata Greg., донные - Stauroneis anceps и S. phoenicenteron.
По сравнению с предыдущей зоной концентрация створок диатомей возрастает более трех раз (до 0,61 млн./г). Все встреченные диатомеи пресноводные, большинство их индифференты (до 66 %). В разрезе довольно много галофобов (до 28%) и мало галофилов (не более 2%). Преобладающей группой диатомей являются алкалифилы (53%), предпочитающие слабощелочную среду (рН>7). Ацидофильные диатомеи дают до 41% створок в осадках. Суммарный индекс сапробности равен 0,95.
В третьей зоне (D-III, интервал 35 – 18,5 см) по сравнению с предыдущей зоной (D-II) наблюдается незначительный рост численности диатомей (до 1,04 млн./г), видовое разнообразие почти остается на том же уровне (17-19 видов). Характер донных отложений зоны D-III существенно не отличается, по-прежнему представлен глинистым алевритом (L-4) со слоями неравномерного чередования глины и алеврита различного оттенка и примеси.
По-прежнему абсолютно господствует Aulacoseira subarctica (до 38%), а Eunotia praerupta (до 22,5%), доминирующий в нижних и верхних слоях, в интервале 27-21 см заменен донным видом Sellaphora pupula (до 12,3%) – широко распространенный пресноводно-солоноватоводный вид, убиквист. Список субдоминантов возрастает за счет донных форм (Amphora ovalis, Caloneis baccilum, Pinnularia spp.), планктонного Cyclotella meneghiniana и эпифита Tabellaria flocculosa. По-прежнему Cymbella sinuata и Stauroneis phoenicenteron остаются в «массе».
По изменению численности, составу массовых видов и по структуре эколого-географических показателей можно выделить в пределах зоны D-III отдельные фазы:
а) Первая фаза включает слои осадка (интервал 35,0 – 33,5 см, D-III-a), где найдено 19 видов диатомей. Концентрация створок по сравнению с предыдущей зоной D-II снижается (до 0,47 млн./г). Доминирующий комплекс, по-прежнему, состоял из двух видов, но происходит изменение их количественных соотношений Eunotia praerupta (до 22,5%), Aulacoseira subarctica (до 13,5%), а состав субдоминантов обогащается за счет планктонного галофильного вида Cyclotella meneghiniana и эпифитного галофобного - Tabellaria flocculosa. В диатомовых комплексах преобладают эпифиты (до 47,2%) и пресноводные индифференты (до 47,2%). Наивысшей численности в это время достигают диатомеи кислых болотных сообществ. Индекс сапробности равен 1,15.
b) Во второй фазе (интервал 33,5 – 24,0 см, D-III-b) отмечен высокий рост численности диатомей до 1,04 млн./г, а разнообразие их сократилось на два вида. Состав массовых видов пополняется за счет донных форм: Sellaphora pupula (до 12,3%) – пресноводно-солоноватоводный вид и Caloneis baccilum, пресноводный вид, широко распространенный на дне прудов, озер и рек. В целом в диатомовых комплексах преобладают донные (48,1%), индифферентные (63%) и алкалифильные (69,1%) диатомеи. Доля участия холодноводных форм возрастает до 1,4 раза. Индекс сапробности – 1,45.
c) Третья фаза (интервал 24,0 – 18,5 см, D-III-с) характеризируется снижением численности диатомей (0,91 млн./г) и повышением видового разнообразия (до 20 видов). В доминанты возвращается Eunotia praerupta (до 11,4%), список субдоминантов состоит только из одного вида - Amphora ovalis, распространенного на дне стоячих водоемов. Содержание планктонных видов в осадках максимальное (40,9%), при равной доле участия обрастателей и донных (порядка 29,5% - каждая группа). Растет доля участия индифферентных диатомей (до 72,7%), ацидофилов (до 23,5%) и арктоальпийских холодноводных форм (до 43,9%). Индекс сапробности – 1,23.
В последнем периоде (интервал глубин 18,5-0 см, D-IV) в развитии диатомовых водорослей отмечено богатое видовое разнообразие (57 видов) и высокая концентрация их створок (до 6,44 млн./г).
Донные осадки в данном этапе D-IV осадконакопления состоят из двух литозон: L-5 представлена глинистым алевритом чёрного цвета с примесью песчаных и гравийных зёрен; L-6 – также состоит из чёрного глинистого алеврита с редкой примесью песчаных зёрен.
Максимум продуктивности диатомей в водоеме приходится на горизонт 11 - 6 см. Сохранность створок хорошая. Состав диатомового комплекса достаточно однороден в экологическом и стратиграфическом отношении.
Основу диатомовых ассоциаций по числу видов составляют роды: Pinnularia (7), Cymbella, Achnanthes (по 6), Neidium (5), Fragilaria, Navicula (по 4), Amphora, Stauroneis (по 3). Остальные (около 62%) являются 1-2-х видовыми родами.
Большинство встреченных диатомей являются пресноводными видами, характерными для озерно-болотных ценозов арктических районов Евразии.
В составе массовых видов Caloneis baccilum вновь появляется и в дальнейшем становится единственным и абсолютным доминантом (25-35%). Большинство видов, входящих в субдоминирующий комплекс предпочитают нейтрально-слабощелочную пресноводную среду (Achnanthes bioretti, A. lanceolata, Cymbella sinuate, Sellaphora pupula, Stauroneis phoenicenteron), а вторая группа – ацидофильные виды, преимущественно развивающиеся в кислых средах с рН <7 (Stauroneis anceps, Pinnularia microstauron).
В экологическом отношении господствуют представители бентоса – донные формы. Их численность в данном этапе достигает максимального значения (65-80,4%) за всю историю развития водоема. В составе диатомовой флоры абсолютно преобладают бореальные виды, содержание аркто-альпийских форм снижается (9,8-11%), а роль видов широкого географического распространения заметно повышается (6-22%).
По результатам диатомового анализа можно выделить несколько этапов развития водоёма, начиная с временного интервала около 6000 лет назад. Диатомовые водоросли очень слабо представлены в интервале 80-54 см, что соответствует возрасту 5-3,4 тыс. л.н. Вероятно, этот интервал характеризовался суровыми климатическими условиями, когда водоём, промерзающий до дна и в настоящих условиях, не освобождался ото льда окончательно в течение летних месяцев. Рост численности диатомей к 3000 лет вероятно обусловливался потеплением, что видно и по составу спорово-пыльцевых спектров, в которых в интервале глубин 60-50 см, что соответствует возрасту 3,7-3,1 тыс. л.н. наблюдаются пики древесных пород. Рубеж в 3000 лет назад отмечен нами в районе дельты р. Лена заметным потеплением климата, отражённым в продвижении границы леса вниз по р. Лене, вплоть до о. Столб, расположенном на основном разветвлении дельты (Kuzmina, Bolshiyanov, 2002).
Очень заметным интервалом с особенным составом диатомей является интервал глубин 33,5 – 24 см, в котором осадки откладывались 2,1 – 1,5 тыс. л.н. В составе диатомей резко сокращаются галлофобы и возрастает доля галофильных водорослей, также резко возрастает доля водорослей, предпочитающих щелочную среду обитания, пресноводные виды сокращаются, но вырастает роль пресноводно-солоноватоводного вида Sellaphora pupula (до 12,3%). Заметно увеличивается роль холодноводных видов. Это свидетельство морского влияния. В этот период, вероятно, усилилась связь озера с морем за счёт подъёма уровня последнего. Позже вода становится менее солёной, щелочной и холодной.
Наибольший расцвет диатомовых водорослей, их разнообразия приходится на интервал глубин 11-6 см (700-380 л.н.), что свидетельствует о благоприятных климатических условиях. Позже наступил Малый ледниковый период, отмеченный резким падением численности диатомовых водорослей. Этап потепления последнего столетия не зафиксирован, т.к. образцы отобраны не с такой частотой, которая позволила бы охарактеризовать такие короткие интервалы развития озера (Большиянов и др., 2013).
{/spoiler} {spoiler title=РАДИОУГЛЕРОДНОЕ ДАТИРОВАНИЕ opened=0}
Результаты радиоуглеродного датирования осадков оказались противоречивыми. Датирование образца на глубине 0,89-0,93 м показало возраст одних и тех же осадков по фракции гуминовых кислот 5690±30 л.н.(KIA 38587), а по фракции щелочного остатка - 19080±100 л.н. (KIA 38587). Специалисты лаборатории Лейбница Университета Кристиана-Альбрехта (г. Киль, Германия), в которой выполнено AMS-датирование образцов донных отложений, считают, что первая датировка более надёжна. В связи с такой неопределённостью датирования, для построения возрастной модели накопления осадков летом 2011 г. в бассейне озера произведены гидрологические исследования для подсчёта баланса наносов и скорости современного осадконакопления.
{/spoiler}
{spoiler title=КРАТКАЯ НАУЧНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ opened=0}
Бурение осадков озера Севастьян показало, что озеро образовалось около 13 тысяч лет назад. Никаких следов оледенения на дне озёрной котловины не обнаружено. Наиболее тёплое время голоцена наступило в пребореале и бореале. 5-3,4 тыс. л.н. было достаточно холодно, что вызывало длительно сохранение ледового покрова на озёрах. Заметное потепление фиксируется осадками возрастом близким к 3000 лет. Существенное событие произошло около 2000 лет назад, когда в озеро проникали морские воды. Высота подъёма уровня моря Лаптевых тогда составляла около 10-12 м, что не приводило к полному затоплению озера и оно продолжал существовать как озеро, но в нём появились солоноватоводные виды диатомей и воды стали более щелочными. Трансгрессия длилась, по-видимому, несколько сотен лет. Разброс датировок вполне объясним трудностями построения модели скоростей осадконакопления и ошибками датирования (Большиянов и др., 2013).
{/spoiler}
{spoiler title=ЛИТЕРАТУРА opened=0}
Опубликованная литература
2. Большиянов Д.Ю. Осадконакопление в современном приледниковом озере (на примере оз. Изменчивого, архипелаг Северная Земля) // Вестник ЛГУ. 1985. Сер. 7. Вып. 1. С. 43-50.
3. Большиянов Д.Ю. Пассивное оледенение Арктики и Антарктиды СПб: ААНИИ. 2006. 296с.
4. Пестрякова Л.А. Диатомовые комплексы озер Якутии. - Якутск: изд-во ЯГУ. 2008 . 177 с.
5. Пестрякова Л.А. Анализ пространственного разнообразия диатомей озер Якутии//Проблемы региональной экологии. - 2008.- №2. С.68-71.
6. A.Andreev, P.Tarasov, G.Schwamborn, B.Ilyashuk, E.Ilyashuk, A.Bobrov, V.Klimanov, .Rachld V., Hubberten H.-W. Holocene paleoenvironmental records from Nikolay Lake, Lena River Delta, Arctic Russia. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology (2004) № 209. P.p. 197-217.
7. Biskaborn, B. K. , Herzschuh, U. , Bolshiyanov, D. , Savelieva, L. and Diekmann, B. (2012): Environmental variability in northeastern Siberia during the last ~13,300 yr inferred from lake diatoms and sediment-geochemical parameters, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 329-33 , pp. 22-36 . doi: 10.1016/j.palaeo.2012.02.003
8. Kuzmina S., Bolshiyanov D. Forest Insect Spectra in Late Holocene Deposits of the Lena Delta Terrace, North of Actual Tree Line. Polarforschung 2002. № 70. P.p. 101-105.
{/spoiler}