Ученые оценили изменения климата за 15 тыс. лет в Прибайкалье

Иркутские ученые исследуют влияние климатических изменений на состав углерода в почвах Прибайкалья. Они обнаружили связь между соотношением изотопов углерода и уровнем атмосферного увлажнения, что помогает реконструировать палеогеографические условия последних 15 тыс. лет. Об этом 10 июля 2024 года сообщила пресс-служба Института географии им. В. Б. Сочавы СО РАН.

Состав стабильных изотопов углерода может служить важным показателем реакции почв Прибайкалья на изменения природной среды. Исследователи из Института географии им. В. Б. Сочавы СО РАН обнаружили, что соотношение тяжелого (¹³С) и легкого (¹²С) изотопов углерода в органическом веществе почв связано с уровнем атмосферного увлажнения.

Эти данные легли в основу реконструкции палеогеографических условий за последние 15 тыс. лет, выполненной совместно с учеными из Института земной коры СО РАН. Результаты были опубликованы в журналах Geography Environment Sustainability и Eurasian Soil Science. 

С 2020 по 2022 год специалисты изучали органическое вещество и растительность на 95 участках, представляющих основные ландшафты Байкальского региона, на высоте от 403 до 2315 м. Для каждого участка они оценивали характеристики фитоценозов, литолого-геоморфологические условия и влияние климатических факторов на ландшафтные характеристики, а также проводили морфогенетический, физико-химический и изотопный анализ почв.

Обработка данных показала, что состав стабильных изотопов углерода в почвах варьируется в зависимости от условий их формирования. Пространственное распределение значений δ¹³С в регионе тесно связано с физико-географическими факторами, определяющими высотно-поясную структуру почв и растительности. В наибольшей степени проявилась связь соотношений ¹³С/¹²С в почвах с уровнем атмосферного увлажнения.

Ученые считают, что обнаруженная зависимость δ13С в органическом веществе современных почв позволит создать непротиворечивые палеогеографические реконструкции на основе палеопочвенных данных. Такая реконструкция была выполнена для последних 15 тысяч лет по результатам исследования датированных радиоуглеродным методом почвенно-седиментационных серий Западного Забайкалья.

Исследование показало, что в периоды кратковременных потеплений позднеледниковья было наибольшее количество осадков вегетационного периода (350-400 мм). В раннем голоцене увлажнение также было значительным — до 330 мм в лесостепных и таежных ландшафтах. В степных ландшафтах этот показатель составлял 110-160 мм. В период 10-4,2 тысяч лет назад увлажнение было минимальным (200-210 мм), а в степях — 70-110 мм. В дальнейшем до 2 тысяч лет назад увлажнение росло, но около тысячи лет назад начался короткий период засухи, после чего количество осадков снова увеличилось.

 – Выявленные вариации состава стабильных изотопов углерода хорошо укладываются в общий контекст региональных ландшафтно-климатических изменений, позволяя оценивать временные интервалы 11,7—10 и 4,0—1,5 тысяч лет назад в качестве наиболее оптимальных для протекания процессов почвообразования на территории Западного Забайкалья. Рост температур и снижение атмосферного увлажнения в среднем голоцене, фиксирующиеся как в Байкальском регионе, так и на прилегающих территориях, отрицательно отразились на развитии почв. Это позволяет высказать сомнения в трактовке среднего голоцена, как климатического оптимума на исследуемой территории с точки зрения формирования почв, — отметил старший научный сотрудник лаборатории геохимии ландшафтов и географии почв ИГ СО РАН кандидат географических наук Виктор Александрович Голубцов.

Полученные результаты вносят значительный вклад в исследование географии и экологии почв Байкальского региона, отличающегося разнообразными физико-географическими условиями и слабой изученностью углеродных процессов в почвах. Эти данные позволяют лучше понимать взаимодействие почв с другими компонентами ландшафта и помогают в оценке изменений ландшафтов региона во времени.