Климатические изменения приарктических территорий Восточной Сибири за последнее тысячелетие по литолого-геохимическим данным донных осадков озера Пеюнгда (Красноярский край, Эвенкия)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

С помощью сканирующего микро-рентгенофлуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения получены профили изменения по глубине разреза элементного состава ленточных глин озера Пеюнгда (Красноярский край, Эвенкия), расположенного в 30 км к юго-западу от эпицентра Тунгусской катастрофы 1908 года. Возрастная модель подтверждается наличием датированного слоя аномальной мощности, связанного с падением и взрывом Тунгусского космического тела (ТКТ). Изменения содержаний элементов по датированным слоям керна сопоставлены с данными инструментальных метеонаблюдений за последнее столетие, и найдена связь среднегодовой температуры региона и элементного состава одновозрастных слоев донных осадков (трансферная функция). Аппроксимация трансферной функции на глубину опробования осадочного разреза позволила реконструировать температуру воздуха в исследуемом регионе на протяжении последних 1000 лет. Сравнение полученной реконструкции среднегодовых температур района исследования с глобальными температурными реконструкциями для Арктического региона за этот же период показывает наличие общих трендов и экстремумов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Дарьин

Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: rogozin@ibp.ru
Россия, Новосибирск

Д. Ю. Рогозин

Институт биофизики Сибирского отделения Российской Академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: rogozin@ibp.ru
Россия, Красноярск

В. С. Новиков

Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: rogozin@ibp.ru
Россия, Новосибирск

А. В. Мейдус

Красноярский Государственный Педагогический Университет им. Астафьева

Email: rogozin@ibp.ru
Россия, Красноярск

В. В. Бабич

Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: rogozin@ibp.ru
Россия, Новосибирск

Т. И. Маркович

Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: rogozin@ibp.ru
Россия, Новосибирск

Я. В. Ракшун

Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: rogozin@ibp.ru
Россия, Новосибирск

Ф. А. Дарьин

Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: rogozin@ibp.ru
Россия, Новосибирск

Д. С. Сороколетов

Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: rogozin@ibp.ru
Россия, Новосибирск

А. Г. Дегерменджи

Институт биофизики Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: rogozin@ibp.ru

академик РАН

Россия, Красноярск

Список литературы

  1. Shi F. Multiproxy surface air temperature field reconstruction for the Arctic covering the past millennium // Quaternary International. 2012. № 279–280. P. 446.
  2. Jones P. D., Briffa K. R., Osborn T. J., Lough J. M., Van Ommen T. D., Vinther B. M., Luterbacher J., Wahl E. R., Zwiers F. W.,. Mann M.E, Schmidt G. A., Ammann C. M., Buckley B. M., Cobb K. M., Esper J., Goosse H., Graham N., Jansen E., Kiefer T., Kull C., Küttel M., Mosley-Thompson E., Overpeck J. T., Riedwyl N., Schulz M., Tudhope A. W., Villalba R., Wanner H., Wolff E., Xoplaki E. High-resolution palaeoclimatology of the last millennium: A review of current status and future prospects // Holocene. 2009. № 19. P. 3–49.
  3. Melles M., Svendsen J. I., Fedorov G., Brigham-Grette J., Wagner B. Quaternary environmental and climatic history of the northern high latitudes – recent contributions and perspectives from lake sediment records // Journal of Quaternary Science. 2022. № 37. P. 721–728.
  4. ACIA. Impacts of a Warming Arctic: Arctic Climate Impact Assessment. ACIA Overview report. Cambridge University Press. 2004P. 140.
  5. Hanhijärvi S., Tingley M. P., Korhola A. Pairwise comparisons to reconstruct mean temperature in the Arctic Atlantic Region over the last 2,000 years // Climate Dynamics. 2013. № 41(7–8). P. 2039–2060.
  6. PAGES2k Consortium: Continental-scale temperature variability during the last two millennia // Nature Geoscience. 2013. № 6. P. 339–346.
  7. Sundqvist H. S., Kaufman D. S., McKay N.P., Balascio N. L., Briner J. P., Cwynar L. C., Sejrup H. P., Seppä H., Subetto D. A., Andrews J. T., Axford Y., Bakke J., Birks H. J.B., Brooks S. J., de Vernal A., Jennings A. E., Ljungqvist F. C., Rühland K. M., Saenger C., Smol J. P., Viau A. E. Arctic Holocene proxy climate database – New approaches to assessing geochronological accuracy and encoding climate variables // Climate of the Past. 2014. № 10. P. 1605–1631.
  8. Zi-Chen L.I., Wen-Bin S.U.N., Liang C. X., Xu-Huang X.I.N.G., Qing-Xiang L. I. Arctic warming trends and their uncertainties based on surface temperature reconstruction under different sea ice extent scenarios // Advances in Climate Change Research. 2023. № 14 (3). P. 335–346.
  9. IPCC. Climate Change 2013: The Physical Science Basis // Cambridge University Press, Cambridge and New York.
  10. Screen J. A., Simmonds I. The central role of diminishing sea ice in recent Arctic temperature amplification // Nature. 2010. № 464 (7293). P. 1334–1337.
  11. Serreze M. C., Barry R. G. Processes and impacts of Arctic amplification: a research synthesis // Global Planet Change. 2011. № 77 (1–2). P. 85–96.
  12. Рогозин Д. Ю., Крылов П. С., Даутов А. Н., Дарьин А. В., Калугин И. А., Мейдус А. В., Дегерменджи А. Г. Морфология озер Центрально-Тунгусского плато (Красноярский край, Эвенкия): новые сведения по проблеме Тунгусской катастрофы 1908 года // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2023. № 510 (1). С. 81–85.
  13. Boës X., Fagel N. Relationships between southern Chilean varved lake sediments, precipitation and ENSO for the last 600 years // Journal of Paleolimnology. 2008. № 39 (2). P. 237–252.
  14. Дарьин А. В., Калугин И. А., Ракшун Я. В. Сканирующий рентгеноспектральный микроанализ образцов донных осадков с использованием синхротронного излучения из накопителя ВЭПП-3 ИЯФ СО РАН // Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2013. № 77 (2). С. 204.
  15. Дарьин А. В., Ракшун Я. В. Методика выполнения измерений при определении элементного состава образцов горных пород методом рентгенофлуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения из накопителя ВЭПП-3 // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. 2013. № 2 (51). С. 112–118.
  16. Дарьин А. В., Рогозин Д. Ю., Мейдус А. В., Бабич В. В., Калугин И. А., Маркович Т. И., Ракшун Я. В., Дарьин Ф. А., Сороколетов Д. С., Гогин А. А., Сенин Р. А., Дегерменджи А. Г. Следы тунгусского события 1908 г. в донных осадках озера заповедное по данным сканирующего РФА-СИ // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2020. № 492 (2). С. 61–65.
  17. Бабич В. В., Рудая Н. А., Калугин И. А., Дарьин А. В. Опыт комплексного использования геохимических особенностей донных отложений и палинологических записей для палеоклиматических реконструкций (на примере оз. Телецкое, Российский Алтай) // Сибирский экологический журнал. 2015. № 22 (4). С. 497–506.
  18. Дарьин А. В., Гольдберг Е. Л., Калугин И. А., Федорин М. А., Золотарев К. В., Максимова Н. В. Отношение интенсивностей упруго- и неупругорассеянного на образце синхротронного излучения – климатически коррелированный палеосигнал в историческом слое (1860–1996 гг.) донных осадков оз. Телецкое // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2003. № 12. С. 53–55.
  19. Praetorius S., Rugenstein M., Persad G., Caldeira K. Global and Arctic climate sensitivity enhanced by changes in North Pacific heat flux // Nature Communications. 2018. № 9 (1). P. 3124.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. a) Географическое положение озера Пеюнгда; б) данные батиметрии и место отбора керна [12].

Скачать (40KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Фрагмент керна донных отложений озера Пеюнгда, глубина в см от границы вода–осадок. Красным выделен слой, маркирующий взрыв ТКТ 1908 г.

Скачать (19KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изображение шлифа Pey-22–3 без увеличения, полученное на оптическом сканере. Красными точками показаны минимально (надежно) выделяемые годовые слои, зелеными – дополнительные.

Скачать (22KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Возрастная модель: a) для верхнего интервала керна Pey-22–3 (0–100 мм) по данным варвохронологии и положению визуально выделяемого слоя 1908–1910 гг.; б) на полную глубину опробования. Макс – подсчет только надежно выделяемых слоев, мин – надежных и предполагаемых.

Скачать (24KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Сглаженные 10-летние температуры на интервале 1895–2003 гг. (https://climexp.knmi.nl) и реконструкция по геохимическим данным, 95%-ный интервал погрешности реконструкции.

Скачать (12KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Региональные температурные реконструкции: a – сравнение литературных метеоданных (CRUTEM4 – набор данных глобальных исторических аномалий температуры воздуха с 1850 года) и реконструированных изменений температуры Арктики [9, 19]; б – сравнение средних десятилетних инструментальных метеоданных (п. Ванавара) и полученной нами температурной реконструкции в районе озера Пеюнгда. Серым показан 95%-ный интервал неопределенности.

Скачать (51KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024