Изменения растительности Приенисейской Сибири в последние 4700 лет: новые палеоэкологические данные из района Игарки (Красноярский край)

Проведены палеоэкологические реконструкции изменений растительности и климата Приенийсейской Сибири за последние 4700 лет, выполненные по результатам подробного радиоуглеродного AMS датирования, спорово-пыльцевого и ботанического анализов торфа и изучения концентрации макроскопических частиц угля в болотных отложениях в окрестностях г. Игарка. Полученные данные свидетельствуют о том, что потепление климата в период 4700–3600 кал. л. н. (календарных лет назад) послужило причиной продвижения среднетаежных лесов к северу. В этот период изучаемую территорию занимали лиственничные леса с участием Abies sibirica, Picea obovata и Pinus sibirica. Северная граница ареала Abies sibirica проходила на 200 км севернее, чем в настоящее время. Начиная с 3600 кал. л. н. происходило изреживание лесного полога, формирование характерного для подзоны северной тайги мозаичного растительного покрова, состоящего из редкостойных лиственничных и березово-лиственничных лесов с примесью ели и сосны сибирской и безлесных местообитаний. Около 2600 кал. л. н. растительный покров стал близок к современному. Изучение макроскопических частиц угля в торфе показало, что пожарная активность на окружающей болото территории была низкой на протяжении всего изученного периода вплоть до последних 500 лет, за исключением крупного пожара около 3500–3600 кал. л. н. Увеличение поступления макрочастиц угля в конце XIV – начале XV вв. н. э., очевидно, связано с пожарами, обусловленными антропогенным фактором.

1. Andreev A.A., Tarasov P.E., Klimanov V.A., Melles M., Lisitsyna O.M., and Hubberten H.-W. Vegetation and climate changes around the Lama Lake, Taymyr Peninsula, Russia during the Late Pleistocene and Holocene. Quaternary International. 2004. No. 122. P. 69–84. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2004.01.032

2. Andreev A.A., Tarasov P.E., Siegert C., Ebel T., Klimanov V.A., Melles M., Bobrov A.A., Dereviagin A.Yu., Lubinski D.J., and Hubberten H.-W. Late Pleistocene and Holocene vegetation and climate on the northern Taymyr Peninsula, Arctic Russia. Boreas. 2003. No. 32. P. 484–505. https://doi.org/10.1111/j.1502-3885.2003.tb01230.x

3. Areals of trees and shrubs of USSR. Moscow: Nauka-press (Publ.), 1977. 164 p. (in Russ.).

4. Beck H., Zimmermann N., McVicar T., Vergopolan N., Berg A., and Wood E.F. Present and future KöppenGeiger climate classification maps at 1-km resolution. Scientific Data. 2018. No. 5. 180214. https://doi.org/10.1038/sdata.2018.2140

5. Beug H.J. Leitfaden der Pollenbestimmung für Mitteleuropa und angrenzende Gebiete. Munich Publisher: Verlag Friedrich Pfeil, 2004. 542 p.

6. Blaauw M. and Christen J.A. Flexible paleoclimate age depth models using an autoregressive gamma process. Bayesian Analysis. 2011. No. 3. P. 457–474. https://doi.org/10.1214/11-BA618

7. Bleuten W. and Lapshina E.D. Carbon Storage and Atmospheric Exchange by West Siberian Peatlands. Utrecht–Tomsk, 2001. 172 p.

8. Conedera M., Tinner W., Neff C., Meurer M., Dickens A.F., and Krebs P. Reconstructing past fire regimes: Methods, applications, and relevance to fire management and conservation. Quaternary Science Reviews. 2009. No. 28. P. 555–576. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2008.11.005

9. Fewster R.E., Morris P.J., Swindles G.T., Gregoire L.J., Ivanovic R.F., Valdes P.J., and Mullan D. Drivers of Holocene palsa distribution in North America. Quaternary Science Reviews. 2020. No. 240. 106337. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2020.106337

10. Flora of Central Siberia. Chapter 1. Novosibirsk, 1979. 535 p. (in Russ.).

11. Flora of Central Siberia. Chapter 2. Novosibirsk, 1979. 511 p. (in Russ.).

12. Grimm E. TILIA and TILIA*GRAPH.PC spreadsheet and graphics software for pollen data. INQUA Working Group on Data-Handling Methods Newsletter. 1990. No. 4. P. 5–7.

13. Grimm E. CONISS: a FORTRAN 77 program for stratigraphically constrained cluster analysis by the method of incremental sum of squares. Computers, Geosciences. 1987. No. 13. P. 13–35.

14. Higuera P.E., Brubaker L.B., Anderson P.M., Hu F.S., and Brown T.A. Vegetation mediated the impacts of postglacial climate change on fire regimes in the south-central Brooks Range, Alaska. Ecological Monographs. 2009. No. 79. P. 201–219. https://doi.org/10.1890/07-2019.1

15. Higuera P.E., Peters M.E., Brubaker L.B., and Gavin D. Understanding the origin and analysis of sediment charcoal records with a simulation model. Quaternary Science Reviews. 2007 No. 26. P. 1790–1809. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2007.03.010

16. IPCC 2019. IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate [Electronic data]. Access way: https://www.ipcc.ch/srocc/cite-report/ (access date: 10.01.2022).

17. Kats N.Ya., Kats S.V., and Skobeeva E.I. Atlas of plant residues in peat. Moscow: Nedra. 1977. 371 p. (in Russ.).

18. Katz N.Ya. Types of bogs of the USSR and Western Europe and from geographical distribution. Moscow: State Publishing House of Geographical Literature, 1948. 318 p. (in Russ.).

19. Khomichevskaya L.A. On the residual vein-polygonal character of bumpy peat bogs in the Igarsky district. Essays of Regional and Historical Cryology. 1962. No. 19. P. 80–88. (in Russ.).

20. Klemm J., Herzschuh U., Pisaric M.F.J., Telford R., Heim B., and Pestryakova L.A. Pollen-climate transfer function from the tundra and taiga vegetation in Arctic Siberia and its applicability to a Holocene record. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2013. No. 386. P. 702–713. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2013.06.033

21. Konstantinova G.S. About cryogenic formations in the area of the Big Khantaysky threshold (Permafrost rocks of various regions of the USSR). Moscow: Izd-vo AN SSSR (Publ.), 1963. P. 112–120. (in Russ.).

22. Levkovskaya G.M. Zonal features of modern vegetation and abstract spore-pollen spectra of Western Siberia Methodological issues of palynology. Moscow: Izd-vo AN SSSR (Publ.), 1973. P. 116–120. (in Russ.).

23. MacDonald G.M., Velichko A.A., Kremenetski C.V., Borisova O.K., Goleva A.A., Andreev A., Cwynar L.C., Riding R.T., Forman S.L., Edwards T.W.D., Aravena R., Hammarlund D., Szeicz J.M., and Gattaulin V.N. Holocene treeline history and climate change across Northern Eurasia. Quaternary Research. 2000. No. 53. P. 302–311. https://doi.org/10.1006/qres.1999.2123

24. Mayewski P.A., Rohling E.E., Stager J.C., Karlen W., Maascha K.A., Meekere D., Meyersona E.A., Gassef F., van Kreveldg Sh., Holmgrend K., Lee-Thorph J., Rosqvistd G., Racki F., Staubwasserj M., Schneiderk R.R., and Steig E.J. Holocene climate variability. Quaternary Research. 2004. No. 62. P. 243–255. https://doi.org/10.1016/j.yqres.2004.07.001

25. Mazei N.G. and Novenko E.Yu. The use of propionic anhydride in the sample preparation for pollen analysis. Conservation Research. 2021. No. 3. P. 110–112. https://doi.org/10.24189/ncr.2021.036

26. Mooney S. and Tinner W. The analysis of charcoal in peat and organic sediments. Mires and Peat. 2011. No. 7. P. 1–18.

27. Moore P.D., Webb J.A., and Collinson M.E. Pollen Analysis. Blackwell: Oxford, 1991. 216 p.

28. Niemeyer B., Klemm J., Pestryakova L.A., and Herzschuh U. Relative pollen productivity estimates for common taxa of the northern Siberian Arctic. Review of Palaeobotany and Palynology. 2015. No. 221. P. 71–82. https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2015.06.008

29. Novenko E.Y., Kupryanov D.A., Mazei N.G., Prokushkin A.S., Phelps L.N., Buri A., and Davis B.A.S. Evidence that modern fires may be unprecedented during the last 3400 years in permafrost zone of Central Siberia, Russia. Environmental Research Letters. 2022. No. 17, 025004. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac4b53