Версия для печати

Ученые восстановили климатическую историю монгольского озера Баян-Нурза последние три тысячи лет

Ученыереконструировали климатв районе монгольского озера Баян-Нурза последние три тысячи лет и выяснили, что численность населения в этом регионе никак не коррелировала с изменениями средней температуры и количеством осадков. По всей видимости, на нее больше влияли социокультурные процессы, нежели климат.Статья опубликована в журналеThe Holocene. Исследования поддержаны грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ).

Около тысячи лет назад на Земле началосьмассовое вымирание видов,котороепродолжается до сих пор и в последние десятилетия только ускоряется, какутверждают специалисты по биоразнообразию. В 2015 году группа ученых из США и Мексики показала, что даже по очень скромным подсчетам современные виды исчезают примерно в 100 раз быстрее, чем обычно вне периодов массовых вымираний.Авторитетные эволюционисты, такие как Эдвард Уилсон и Найлс Элдридж называют это явление «шестым массовым вымиранием», сравнимым с вымиранием динозавров, и связывают его с нестабильностью климата и исчезновением естественных местообитаний,в которые человечество вносит свой вклад.

Современные экосистемы формировалисьпод влиянием смен ледниковых и межледниковых циклов, начавшихся 2,6 миллионов лет назад, и до последнего времени не испытывали существенного антропогенного влияния. Вмешательство людей в природу — вырубка лесов, изменение природных ландшафтов, выбросы в атмосферу CO₂и других парниковых газов — влияют на климат конкретных регионов.Ученые всего мира пытаются выяснить, наскольконаблюдаемая сейчаснестабильность климатасвязана с деятельностью человека, а насколько обусловлена естественными процессами. Для этого необходимо понять, были ли в прошлом подобные периоды нестабильности, как раньше менялся климат в разных частях Земного шара и как это влияло на живые организмы.

«Изучая биологическое разнообразиепрошлого, закономерности и механизмы того, как природные системы сменяли друг друга, мы можем сделать выводы о процессах, происходящих сегодня. Это дает нам возможность оценить влияние хозяйственной деятельности человека на биоценозы»,— рассказала один из авторов статьи Наталия Рудая, руководитель по гранту РНФ, кандидат биологических наук, руководитель лаборатории PaleoDataИнститута археологии и этнографии Сибирского отделения Российской академии наук.

Ученые из Института археологии и этнографии СО РАН (Новосибирск), Биологического института Томского государственного университета (Томск), Казанского (Приволжского) федерального университета (Казань), Горно-Алтайского государственного университета (Горно-Алтайск) и Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена (Санкт-Петербург)с коллегами из Монголии, Китая и Германии реконструировали климат и изменениябиологического разнообразия микрофлоры и микрофауны озера Баян-Нури окружающей его наземной растительности за последние три тысячелетия. Озеро Баян-Нур расположено в Убсунурской котловине на территории Монголии.На небольшом пространстве, окруженном горами, встречаются почти все природные зоны Земли— ледники, тундра, тайга, степь, полупустыня и пустыня, — за что котловина включена в список объектов Всемирного наследия ЮНЕСКО.

Исследователи собрали образцы керна донных отложений озера. Изучив их, специалисты выделили из осадков фрагменты диатомовых водорослей (Diatomeae), наземных растений, комаров-звонцов (Chironomidae) и вествистоусых рачков (Cladocera).Остатки челюстного аппарата комаров и типы пыльцы наземных растений позволили реконструировать среднегодовое количество осадков и среднеиюльские температуры. Дело в том, что таксономический состав (то есть, встречающиеся в регионе подсемейства, роды и виды) и обилие комаров-звонцов резко положительно коррелирует с изменениями среднеиюльских температур, что делает их надежным индикатором этого показателя в прошлом. Пыльца же позволяет восстановить состав растительного покрова на окружающей территории, и по его разнообразию можно рассчитать количество осадков, так как на засушливых территориях именно этот климатический фактор является определяющим для развития растительности.Также ученые исследовали, как изменялось в осадках содержание спор копрофильных грибов, растущих на навозе травоядных животных. Их количествоможетслужитькосвенным индикатором выпаса скота в окрестностях озера и связано с плотностью населения на его берегах.

В результате выяснилось, что самый влажныйпериод, характеризующийся максимальным развитием леса в окрестностях Убсунурской котловины, был между 1400 и 1800 годами. Среднегодовое количество осадков в это время достигало 305 миллиметров в год (для сравнения, сейчас в котловине выпадает 100-200 миллиметров в год), а средние июльские температуры были около 13℃ (сейчас 19,5℃).

«Это время хронологически ассоциируется с малым ледниковым периодом, и наш вывод позволяет узнать немного больше о самомглобальном похолодании. Дело в том, что вопрос, каким был этот период — влажным или сухим, — не до конца решен и широко обсуждается, также как и механизмы, которые его вызвали. В данном случае наши выводы говорят в пользу первого варианта, по крайней мере, в Убсунурской котловине. Изучение таких глобальных процессовв климате прошлого — как раз и есть одна из задач детальной реконструкции локальных процессов», — пояснила Наталия Рудая.

Теплый и наиболее засушливый периодпрошлого ученыедатировалимежду 650 и 1350 годами: осадков тогда выпадало 280 миллиметров осадков в год, а средние июльские температуры составлялиоколо 16°С (усредненная реконструкция для всего региона, включая окружающие хребты). Этот период соотносится с эпохой относительно теплого климата и мягких зим в северном полушарии, названной средневековым климатическим оптимумом.В ответ на изменения среднегодовых осадков и июльских температур увеличилось биоразнообразие наземных растений, комаров и рачков, однако количество видов диатомовых водорослейни с каким из реконструированных климатических факторов напрямую не коррелировало. Количество копрофильных грибов как индикатор интенсивности выпаса скота и плотности населения такженикак не зависело от климатических показателей. Из этого можно заключить, что населенность Убсунурнской котловины за последние три тысячи лет определялась, главным образом, социокультурными процессами, а не климатом.

В дальнейшем ученые планируют выяснить, как изменения климата влияли на биоразнообразие в исследуемом регионе и на сопредельных территориях в течение всего голоцена (современной геологической эпохи, начавшейся около 12 тысячлет назад). Также в их планах построить глобальную модель климатических изменений, которая в совокупности с другими данными по региону позволит оценить степень влияния человека на ландшафты и на биоразнообразие.

Исследования проводились совместно с коллегами из Потсдамского университета (Германия), Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера (Германия), Института исследований тибетского плато Китайской академии наук (Китай) и Ховдского государственного университета (Монголия).

 

  

Фотографии. Виды Убсунурской котловины. Источник: Наталия Рудая