РЕКОНСТРУКЦИЯ ЭТАПОВ РАЗВИТИЯ ОЗЕРА ТУРГОЯК (ЮЖНЫЙ УРАЛ) В ГОЛОЦЕНЕ

Анна Валерьевна Масленникова, Валерий Николаевич Удачин, Владимир Владиславович Дерягин, Михаил Владимирович Штенберг

Аннотация


Объект исследования. В статье приведены данные комплексного исследования колонки донных отложений (265 см) оз. Тургояк в целях реконструкции основных этапов его развития и оценки роли палеоклимата голоцена в изменении физико-химических параметров воды озера. Материалы и методы. Для реконструкций использованы геохимические данные, данные радиоуглеродного датирования и результаты диатомового анализа колонки донных отложений. В статье предложены геохимические индексы, полученные на основе статистического анализа данных химического состава поверхностных отложений и гидрохимии 56 озер Южного и Среднего Урала: показатель содержания органического вещества (ОМ = LOI550єС/(Al2O3 + TiO2 + Na2O + K2O)) и модуль минерализации озерной воды (ММ = LOI950єC/LOI550єС). Результаты. На основе радиоуглеродного датирования определено, что осадконакопление в оз. Тургояк началось более 12 тыс. к.л.н. (калиброванных лет назад). Установлена связь изменений литологии и геохимии колонки донных отложений оз. Тургояк с глобальными (11.8, 11.2, 8.2 тыс. к.л.н.) и региональными (12, 10.3 тыс. к.л.н.) климатическими событиями Северного полушария в голоцене. Реконструировано четыре основных этапа развития озера: 1) начало озерного осадконакопления (>12.1 тыс. к.л.н.); 2) этап мелководного озера с повышенной минерализацией (12.1-11.2 тыс. к.л.н.); 3) этап возрастания глубины и снижения минерализации (11.2-8.0 тыс. к.л.н.); 4) этап устойчивого увеличения содержания органического вещества в воде (<8.0 тыс. к.л.н.). Выводы. На основе оценки значений модуля минерализации и концентраций диатомей-мезогалобов в колонке донных отложений сделан вывод о резком возрастании минерализации воды озера в результате потепления климата в раннем голоцене (11.8-11.2 тыс. к.л.н). С помощью анализа показателя содержания органического вещества и индекса сапробности Пантле-Букка установлено начало возрастания содержания органического вещества в воде в ответ на потепление климата, начавшееся около 9-8 тыс. к.л.н. Таким образом, реконструированы неоднократные изменения физико-химических парамет­ров оз. Тургояк в голоцене и неодинаковая реакция озерной экосистемы на потепление климата на разных этапах развития озера.

Ключевые слова


озеро Тургояк, колонка донных отложений, реконструкция, голоцен, геохимический модуль, диа&shy, томеи, база данных озер Южного и Среднего Урала, Lake Turgoyak, sediments core, reconstruction, Holocene, geochemical index, diatoms, Southern and Middle Urals lakes database

Полный текст:

PDF

Литература


Андреева М.А. (1973) Озера Среднего и Южного Урала. Челябинск: Юж.-Урал. кн. изд-во, 272 с.

Антипина Т.Г., Панова Н.К., Чаиркина Н.М. (2013) Динамика природной среды в голоцене по данным комплексного анализа VI разреза Горбуновского торфяника. Известия Коми НЦ УрО РАН, 4(16), 89-97.

Балабанова З.М. (1964) Горное озеро Тургояк. Труды Уральского отделения ГосНИОРХ, 6, 61-83.

Баринова С.С., Медведева Л.А., Анисимова О.В. (2006) Биоразнообразие водорослей-индикаторов окружающей среды. Тель-Авив: PiliesStudio, 498 с.

Баянов Н.Г. (2012) Трофический статус и экологическое состояние некоторых озер Челябинской области. Проблемы географии Урала и сопредельных территорий. Челябинск: Край Ра, 60-67.

Геологическая карта Урала. 1 : 200 000. (1967) Лист N41VIIG (Ред. И.Д. Соболев). ГУГК.

Диатомовые водоросли СССР. Ископаемые и современные. (1974) (Ред. А.И. Прошкина-Лавренко). Л.: Наука, Т. 1, 373 с.

Зарецкая Н.Е., Панова Н.К., Жилин М.Г., Антипина Т.Г., Успенская О.Н., Савченко С.Н. (2014) Геохронология, стратиграфия и история развития торфяных болот Среднего Урала в голоцене (на примере Шигирского и Горбуновского торфяников). Стратиграфия. Геол. корреляция, 22(6), 84-108.

Масленникова А.В., Дерягин В.В., Удачин В.Н. (2012) Реконструкция условий голоценовой озерной седиментации на восточном склоне Южного Урала. Литосфера, (2), 21-32.

Масленникова А.В., Удачин В.Н., Дерягин В.В. (2014) Палеоэкология и геохимия озерной седиментации голоцена Урала. Екатеринбург: РИО УрО РАН, 136 с.

Масленникова А.В., Удачин В.Н., Пирогов Д.В., Хворов П.В. (2016) Реконструкция обстановок озерного седиментогенеза в позднеледниковье и голоцене Среднего Урала. Литосфера, (6), 166-176.

Маслов А.В. (2005) Осадочные породы: методы изучения и интерпретации полученных данных. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 289 с.

Оксиюк О.П., Жукинский В.Н., Брагинский Л.П., Линник П.Н., Кузьменко М.И. (1993) Комплексная экологическая классификация качества поверхностных вод суши. Гидробиол. журнал, 29(4), 62-77.

Петров В.И., Шалагинов А.Э., Пунегов Б.Н. Горлова Л.И., Забелкина Л.Г., Григорова Т.Б., Никольский В.Ю., Шалагинова В.И., Петрова А.С., Середа В.В. (2003) Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1 : 200 000. Лист N-41-VII (объяснительная записка). Челябинск: МПР России по Челябинской области. 167 с.

Рогозин А.Г., Такачев В.А. (1998) О некоторых гидрологических особенностях озера Тургояк. Изв. Челябинского научного центра, 1, 70-75.

Рогозин А.Г. (1998) Сравнительная сапробиологическая характеристика озер Тургояк и Большое Миассово. Изв. Челябинского научного центра, 1, 75-81.

Столповская В.Н., Солотчина Э.П., Жданова А.Н. (2006). Количественный анализ неглинистных минералов донных осадков озер Байкал и Хубсугул методом ИК-спектроскопии (в связи с палеоклиматическими реконструкциями). Геология и геофизика, 47(6), 778-788.

Ткачев Б.А., Рогозин А.Г., Гавриликина С.В., Миронов Б.А., Гордиенко Н.С., Митюхляев Д.В., Кривопалова Т.Ф., Танаева Г.В. (1997) Состояние экосистем оз. Тургояк. Проблемы экологии и экологического образования в Челябинской области. Миасс: ИГЗ УрО РАН, 64-65.

Удачин В.Н., Аминов П.Г., Филиппова К.А. (2014) Геохимия горнопромышленного техногенеза Южного Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 252 с.

Унифицированные методы анализа силикатных горных пород с применением комплексонометрии. Инструкция № 163-Х. (1979) М.: Мин-во геол. СССР, 43 с.

Шитиков В.К., Розенберг Г.С., Зинченко Т.Д. (2003) Количественная гидроэкология: методы системной идентификации. Тольятти: ИЭВБ РАН, 463 с.

Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2000) Основы литохимии. СПб.: Наука, 480 с.

Blaauw M., Christen A.J. (2011) Flexible paleoclimate age-depth models using an autoregressive gamma process. Bayesian Analysis, 6(3), 457-474.

Chester R., Elderfield H. (1968) The infrared determination of opal in siliceous deep-sea sediments. Geochim. Cosmochim. Acta, (32), 1128-1140.

Dean W.E.Jr. (1974) Determination of carbonate and organic matter in calcareous sediments and sedimentary rocks by loss on ignition: Comparison with other methods. J. Sed. Petrol., 44, 242-248.

Heiri O., Lotter A.F., Lemcke G. (2001) Loss on ignition as a method for estimating organic and carbonate content in sediments: reproducibility and comparability of results. J. Paleolimnol., 25, 101-110.

Hustedt F. (1939) Systematisch und okologische Untersuchungen uber die Diatomeenflora von Java, Bali und Sumatra. Archive fьr Hydrobiologie, 16, 274-394.

Hustedt F. (1957) Die Diatomeenflora des FluЯsystems der Weser im Gebiet der Hansestadt Bremen. Abhandlungen Naturwissenschaftlichen Verein zu Bremen, 34, 181-440.

Juggins S. (2016) C2 Version 1.7. Unpublished program available at: https://www.staff.ncl.ac.uk/stephen.juggins/software/C2Home.htm

Leps J., Smilauer P. (2003) Multivariate analysis of ecological data using CANOCO. Cambridge: Cambridge University press, 267 p.

Liu H., Xu B., Cui H. (2002) Holocene history of desertification along the woodland-steppe border in northern China. Quat. Res., 57(2), 259-270.

Marcott S.A., Shakun J.D., Clark P.U., Mix A.C. (2013) A reconstruction of regional and global temperature for the past 11,300 years. Science, 339, 1198-1201.

Maslennikova A.V., Udachin V.N., Aminov P.G. (2016) Lateglacial and Holocene environmental changes in the Southern Urals reflected in palynological, diatom, geochemical records from the Lake Syrytkul sediments. Quat. Int., 420(28), 65-75.

Maslennikova A.V., Udachin V.N. (2017) Lakes ecosystem response to Holocene climate changes and human impact in the Southern Urals: Diatom and geochemical proxies. The Holocene, 27(6), 847-859.

Panova N.K., Antipina T.G. (2015) Late Glacial and Holocene environmental history on the eastern slope of the Middle Ural mountains, Russia. Quat. Int., 420(28), 76-89.

Pantle F., Buck H. (1955) Die biologische Ьberwachung der Gewasser und die Darstellung der Ergebnisse. Gas und Wasserfach, 18, 1-604.

Reimer P.J., Bard E., Bayliss A., Back J.W. (2013) IntCal13 and Marine13 radiocarbon age calibration curves, 0-50,000 years cal BP. Radiocarbon, 55(4), 1869-1887.

Schmidt R., Kamenik C., Lange-Bertalot H., Klee R. (2004) Fragilaria and Staurosira (Bacillariophyceae) from sediment surfaces of 40 lakes in the Austrian Alps in relation to environmental variables, and their potential for palaeoclimatology. J. Limnol., 63(2), 171-189.

Sladeček V. (1967) System of water quality from the biological point of view. Archiv fьr Hydrobiologie, 7, 1-218.

Sun Q., Wang S., Zhou J., Chen Z., Shen J., Xiuping X., Wu F., Chen P. (2010) Sediment geochemistry of Lake Daihai, north-central China: implications for catchment weathering and climate change during the Holocene. J. Paleolimnol., 43, 75-87.

Ter Braak C.J.F., Рrentice I.C. (1988) A theory of gradient analysis. Adv. Ecol. Res., 18, 271-317.

Ter Braak C.J.F., Smilauer P. (2002) CANOCO Reference Manual and CanoDraw for Windows User’s Guide: Software for Canonical Community Ordination (Version 4.5). Ithaca: Microcomputer Power, 500 p.

Watanabe T. (1990) Attached diatoms in Lake Mashuu and its value of the diatom assemblage index of organic water pollution (DAIpo). Diatom., 5, 21-31.


Ссылки

  • Ссылки не определены.


Рейтинг@Mail.ru