Late glacial palaeoenvironment and development of proglacial lakes on the northern coast of the Sambian (Kaliningrad) Peninsula

Comprehensive investigations of the northern coast of the Sambian (Kaliningrad) Peninsula, that included geomorphological survey, lithostratigraphic description of the section logs, diatom, botanical and LOI analyses, radiocarbon dating, and GNSS survey relating lithological boundaries and sampling levels to the sea level and determining terrace elevations, were performed. New data on the regional palaeogeographic settings of the Late Glacial period and the stages of development of the large proglacial basin, the Baltic Ice Lake (BIL) were obtained. It has been established that after the degradation of the last glaciation, erosional (subaquatic) processes prevailed in the coastal area, while in the interval of 14–13 cal kyr BP subaerial conditions established at the study site, and tree-moss phytocenoses formed during the Allerød warming. At the end of the warming period there was a shallow, isolated lake, with decreasing depth. During the Younger Dryas oscillation, ca. 12000 cal kyr BP, the area was flooded by waters of a vast freshwater, ultra-oligotrophic basin with high content of suspended fine mineral particles. The conditions of a shallow bay of the BIL sheltered from the main basin by a moraine ridge at least 4–5 m high, are suggested for this period. The lake drainage took place around 11660 cal kyr BP. Since then, no accumulation or alternating accumulation and erosion conditions prevailed in the study site until the late Holocene. The obtained results allow us to speak about two stages of flooding of the northern coast of the Sambia Peninsula during the Late Glacial, possibly caused by the BIL transgressions. The occurrence of BIL deposits in the northern part of the Sambia Peninsula above sea level suggests that the Late Glacial basin level in the study area may have exceeded the present sea level.

1. Атлас геологических и эколого-геологических карт Российского сектора Балтийского моря. (2010) / Под ред. О.В. Петрова, М.А. Спиридонова. СПб.: ФГУП ВСЕГЕИ. 19 л.

2. Бадюкова Е.Н., Жиндарев Л.А., Лукьянова С.А. и др. (2007). Анализ геологического строения Куршской косы (Балтийское море) в целях уточнения истории ее развития // Океанология. Т. 47. № 4. С. 594–604.

3. Бадюкова Е.Н., Жиндарев Л.А., Лукьянова С.А. и др. (2010). Строение корневой части Куршской косы // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. № 5. С. 53–59.

4. Блажчишин А.И. (1998). Палеогеография и эволюция позднечетвертичного осадконакопления в Балтийском море. Калининград: Янтарный сказ. 160 с.

5. Блажчишин А.И., Литвин В.М., Лукошявичюс Л. и др. (1970). Новые данные по рельефу дна и строению осадочной толщи центральной части Балтийского моря // Балтика. Т. 4. С. 145–168.

6. Борисова О.К. (2021). Ландшафтно-климатические условия в центральной части Восточно-Европейской равнины в последние 22 тысячи лет (реконструкция по палеоботаническим данным) // Водные ресурсы. Т. 48. № 6. С. 664–675. https://doi.org/10.31857/s0321059621060031

7. Геологическая карта СССР (карта четвертичных отложений), масштаб 1:200 000, серия Прибалтийская, N-34-VIII, IX. (1969) / Под ред. Э.П. Макаровой, Ю.В. Казанова. Л.: Аэрогеология.

8. Гуделис В.К. (1961). Общие черты развития морских берегов восточной Прибалтики в поздне- и послеледниковое время // Труды ИГ АН ЭССР. Вып. VIII. С. 89–95.

9. Давыдова Н.Н. (1985). Диатомовые водоросли – индикаторы природных условий водоемов в голоцене. Л.: Наука. 244 с.

10. Жиндарев Л.А., Луговой Н.Н. (2016). Прогнозная оценка эволюции песчаных побережий внутренних морей в условиях повышения их уровня // Геоморфология. № 4. С. 27–34. https://doi.org/10.15356/0435-4281-2016-4-27-34

11. Зазовская Э.П. (2016). Радиоуглеродное датирование – современное состояние, проблемы, перспективы развития и использования в археологии // Вестн. археологии, антропологии и этнографии. № 1. С. 151–164. https://doi.org/10.20874/2071-0437-2016-32-1-151-164

12. Игнатова Е.А., Игнатов М.С., Федосов В.Э. и др. (2011). Краткий определитель мохообразных Подмосковья. М.: Товарищество научных изданий КМК. 320 с.

13. Кабайлене М.В. (1967). Развитие косы Куршю-Марес, дельты Немана и прибрежных болот // Труды ИГ АН ЭССР. Вып. 5. С. 181–207.

14. Квасов Д.Д., Баканова И.П., Давыдова Н.Н. (1970). Основные вопросы позднеледниковой истории восточной Балтики // BALTICA. Т. 4. С. 65–92.

15. Луговой Н.Н. (2022). Активизация размыва берегов Калининградского п-ова в XXI веке: проявления, причины, прогноз // Россия в Десятилетии ООН наук об океане / Тез. докл. на Первой Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием “Россия в Десятилетии ООН наук об океане”. М.: МИРЭА–Российский технологический университет. С. 117–119.

16. Лукошявичюс Л.С., Гуделис В.К. (1974). Субаквальные поздне- и послеледниковые древнебереговые образования юго-восточного сектора Балтийского моря (зоны палеоголоценовых образований) // Балтика. Т. 5. С. 113–118.

17. Напреенко М.Г., Напреенко-Дорохова Т.В., Субетто Д.А. и др. (2019). Первичное болотообразование как особый путь развития прибрежных болот в регионе Юго-Восточной Балтики в связи с колебаниями уровня Литоринового моря // Мат-лы конф. “X Галкинские чтения”. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ “ЛЭТИ”. С. 136–138.

18. Напреенко-Дорохова Т.В., Напреенко М.Г., Соснина И.А. и др. (2020). Исследование донных отложений водно-болотных экосистем Куршской косы // Проблемы изучения и охраны природного и культурного наследия национального парка “Куршская коса”. Сб. науч. статей. Калининград: Изд-во БФУ им. И. Канта. С. 150–160.

19. Определитель зоопланктона и зообентоса пресных вод Европейской России. Т. 2. Зообентос (2016) / Под ред. В.Р. Алексеева и С.Я. Цалолихина. М.–СПБ.: Товарищество научных изданий КМК. 457 с.

20. Сергеев А.Ю. (2015). История геологического развития Куршской косы в голоцене и современные литодинамические процессы в береговой зоне. Автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. СПб.: ФГУП ВСЕГЕИ. 23 с.

21. Хохуткин И.М., Винарский М.В. (2013). Моллюски Урала и прилегающих территорий. Семейства Acroloxidae, Physidae, Planorbidae (Gastropoda, Pulmonata, Lymnaeiformes). Ч. 2. Екатеринбург: Гощицкий. 184 с.

22. Andrén T., Björck S., Andrén E. et al. (2011). The development of the Baltic Sea basin during the last 130 ka / J. Harff (Ed.) // The Baltic Sea Basin. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. P. 75–97. https://doi.org/10.1007/978-3-642- 17220-5_4

23. Bitinas A. (2007). The Quaternary of Western Lithuania: from the Pleistocene Glaciations to the evolution of Baltic Sea // The INQUA Peribaltic Field Symposium Guidebook. Vilnius. 110 p.

24. Björck S. (2008). The late Quaternary development of the Baltic Sea basin // Assessment of climate change for the Baltic Sea Basin. The BACC Author Team (Eds.). Springer-Verlag Berlin Heidelberg. P. 398–407.

25. Dorokhov D.V., Lugovoy N.N., Dorokhova E.V. et al. (2022). Morphology and origin of the palaeo cliff area in the Sambia Peninsula nearshore (SE Baltic Sea) // Quat. Int. Vol. 630. P. 17–33. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2021.03.025

26. Gelumbauskaite L.Z. (2009). Character of sea level changes in the subsiding south–eastern Baltic Sea during Late Quaternary // BALTICA. Vol. 22. Iss. 1. P. 23–36.

27. Haslett J., Parnell A.C. (2008). A simple monotone process with application to radiocarbon-dated depth chronologies // J. of the Royal Statistical Society: Series C (Applied Statistics). Vol. 57. Iss. 4. P. 399–418.

28. Jakobsson M., Björck S., Alm G. et al. (2007). Reconstructing the Younger Dryas ice dammed lake in the Baltic Basin: Bathymetry, area and volume // Global and Planetary Change. Vol. 57. P. 355–370. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2007.01.006

29. Mojski J. (2000). The evolution of the southern Baltic coastal zone // Oceanologia. Vol. 42. Iss. 3. P. 285–303.

30. R Core Team. (2021). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. https://www.R-project.org/

31. Reimer P., Austin W.E.N., Bard E. et al. (2020). The IntCal20 Northern Hemisphere radiocarbon age calibration curve (0–55 cal kBP) // Radiocarbon. No. 62. https://doi.org/10.1017/RDC.2020.41

32. Rosentau A., Bennike O., U’scinowicz S. et al. (2017). The Baltic Sea Basin // Submerged Landscapes of the European Continental Shelf: Quaternary Paleoenvironments, First Edition. John Wiley & Sons Ltd. P. 103–133.

33. Ryabchuk D.V., Sergeev A., Sivkov V. et al. (2016). Main trends of the Sambian coastal system (south-eastern Baltic) development: Holocene lithodynamics and recent coastal processes // Managing risks to coastal regions and communities in a changing world. https://doi.org/10.31519/conferencearticle_5b1b937c2e1840.32322222

34. Uscinowicz S. (2003). Relative sea level changes, glacio-isostatic rebound and shoreline displacement in the southern Baltic // Polish Geological Institute Special Papers. Vol. 10. P. 1–79.

35. Vassiljev Yu., Saarse L. (2013). Timing of the Baltic Ice Lake in the eastern Baltic // Bull. Geol. Soc. Finl. Vol. 85. P. 9–18.

36. Welter-Schultes F.W. (2012). European non-marine molluscs, a guide for species identification. Planet Poster Editions, Göttingen. 679 p.