Специальный выпуск журнала "Геоморфология и палеогеография" – "Донные отложения озер – сквозь время и пространство" сформирован по результатам 6-й Международной конференции “Палеолимнология Северной Евразии” и Школы молодых ученых, организованной Сибирским федеральным университетом, Институтом биофизики СО РАН (обособленное подразделение Федерального исследовательского центра “Красноярский научный центр” СО РАН (Красноярск) и РГПУ им. А. И. Герцена (Санкт-Петербург) совместно с Институтом лимнологии СО РАН (Иркутск), Институтом географии РАН (Москва), Институтом озероведения (обособленное подразделение ФИЦ “Санкт-Петербургский учебный центр РАН”), Санкт-Петербургским государственным университетом (Санкт-Петербург), Северо-Восточным федеральным университетом им. М. К. Аммосова (Якутск), Казанским (Приволжским) Федеральным университетом (Казань), Русским географическим обществом (Палеолимнологическая комиссия Санкт-Петербургского отделения ВОО РГО) и состоявшейся в конце августа 2024 г. в г. Красноярске. Выпуск состоит из двух крупных разделов: “Озера Европейской части России” и “Озера Сибири и Дальнего Востока”. В статьях представлены не только результаты палеолимнологических исследований современных озер, но и анализируются данные изучения существовавших в прошлом водоемов, следы которых сохранились в толщах четвертичных отложений.

Комплексно исследованы донные отложения безымянного озера, расположенного на высотной отметке 27 м на баренцевоморском побережье в районе хребта Мустатунтури, Мурманская область. Выполнены литологический, диатомовый, гранулометрический, геохимический анализы, потери при прокаливании (ППП) и радиоуглеродное датирование. На основании полученных данных было установлено пять стадий осадконакопления, изменение которых происходило в результате перемещения береговой линии Баренцева моря и, вероятно, катастрофического события в голоцене. Установлено, что в начале своего развития данная котловина представляла собой неровность морского дна, где происходило накопление морских осадков, представленных алевритом с песком. В начале голоцена при интенсивном поднятии земной поверхности Фенноскандинавского щита начинается постепенная изоляция котловины от моря, в разрезе минерагенные отложения сменяются на органогенные. Формирование переходных органогенных осадков происходило в стабильных и спокойных условиях, когда береговая линия моря располагалась незначительно ниже порога стока из озера, но при этом морские воды периодически проникали в озеро во время приливов. В среднем голоцене зафиксировано повторное проникновение морских вод в котловину озера, что в разрезе выражено накоплением плохо сортированных минерагенных отложений с включениями остатков растений, увеличением размерности частиц, снижением содержания органического материала, доминированием морских видов диатомовых водорослей. Это могло быть вызвано несколькими причинами, а возможно, и их комбинацией: трансгрессией Тапес, цунами “Сторегга”, другим катастрофическим событием. Около 8000 л. н. произошло окончательное отделение котловины от морского бассейна, стали формироваться пресноводные органогенные отложения. Средняя скорость поднятия территории за последние 8000 лет составила 3.5 мм/год.

В статье представлены новые данные о возрасте и особенностях строения комплекса отложений последнего (поздневалдайского) ледникового покрова по периферии Беломорско-Кулойского плато (Зимний и Абрамовский берега Белого моря и долина р. Кулой). Установлено, что ледниковые отложения Скандинавского оледенения прослеживаются на всей территории района работ, а их мощность постепенно уменьшается к северо-востоку. Они представлены основными моренами, которые слагают равнину с отдельными холмами. На трех участках установлены напорные морены, осложненные складчатыми и надвиговыми гляциодислокациями. Анализ падения гляциоструктур, длинных осей галек в морене, а также петрографический состав грубообломочной фракции указывает на формирование ледниковых отложений во время продвижения ледника с запада и юго-запада на восток и северо-восток. На Абрамовском берегу над и внутри маломощной основной морены были установлены озерно-ледниковые отложения, представленные тонкозернистыми песками с прослоями алевритов, по которым методом оптически стимулированной люминесценции получены даты в пределах 22–17.5 тыс. лет. Эти отложения характеризуют этап наступления ледника. На Зимнем берегу озерно-ледниковые отложения распространены фрагментарно. Полученные даты указывают на формирование этих осадков во время деградации последнего оледенения 17–14.7 тыс. л. н. Таким образом, в регионе удалось проследить динамику развития ледникового покрова во время последнего максимума, а также ре- конструировать отдельные стадии его деградации и хронометрировать смену условий осадконакопления от ледниковых и озерно-ледниковых к морским. Абрамовский берег перекрывался маломощным ледником только в максимум его распространения до 17.5 тыс. л. н. Во время деградации оледенения были сформированы как минимум три участка распространения напорных морен, которые фиксируют промежуточное положение активной краевой зоны. Пространственная корреляция напорных морен с прилегающими регионами и полученные хронологические данные позволяют сопоставить эти этапы с крестецкой и лужской фазами деградации оледенения. Начальный этап деградации ледника в пределах Зимнего берега характеризовался существованием системы надледниковых и небольших приледниковых водоемов вблизи краевой зоны последнего оледенения.

В результате проведенного бурения донных отложений со льда Петрозаводской губы Онежского озера в 2019 г. впервые вскрыт весь разрез надледниковых отложений, включая верхние горизонты донной морены, которая по сейсмоакустическим данным перекрывает поверхность коренных горных пород, и всю толщу озерно-ледниковых и озерных отложений. Полученные новые данные дополнят информацию о том, в каких условиях и в каких масштабах изменялся осадочный материал, поступавший в Онежское озеро в интервале последнего ледникового – озерно-ледникового – озерного седиментационного цикла. Современным комплексом минералого-геохимических методов (атомно-абсорбционным, масс-спектрометрическим с индуктивно-связанной плазмой, рентгеноструктурным и рентгено-фазовым, с использованием сканирующей электронной микроскопии) проведено изучение образцов донных отложений (разрез SP-0002, мощность 9.86 м). Выявлено, что подавляющая часть осадочного материала озерно-ледниковых и озерных отложений имеет пелитовую и алеврит-пелитовую размерность и сложена преимущественно следующими минералами: кварц, полевые шпаты, мусковит, иллит, хлорит, роговая обманка. В верхней части разреза (охристые и гомогенные илы) к указанной группе минералов добавляются минеральные фазы Fe и Mn (гетит, вивианит, сидерит, пиролюзит, родохрозит) и обломки панцирей диатомей (SiO_2bio). На основании новых данных по минеральному и геохимическому составу донных отложений Онежского озера, по рассчитанным литохимическим индексам CIA, ICV и модулям ГМ, ФМ установлены общие черты и различия между отдельными выделенными пачками отложений в непрерывном разрезе SP-0002. Установлено, что донные отложения, формировавшиеся на протяжении всего постледникового цикла, имеют схожий минеральный и геохимический состав. В них преобладает обломочный материал смешения продуктов размыва как архейских и протерозойских гранитоидов, вулканогенно-осадочных и осадочных пород Балтийского кристаллического щита, так и материал из осадочных пород Русской плиты. Пелитовая и алеврит-пелитовая размерность основной массы минеральных зерен, сильное обогащение донных осадков устойчивыми минералами и слоистыми силикатами, указывает на длительный характер их переноса или на многократное переотложение осадочного материала. Выявленная слабая степень химического выветривания для отложений из нижней части разреза (озерно-ледниковые ленточные глины) указывает, что в условиях нивального седиментогенеза преобладала интенсивная физическая денудация на незакрепленных субстратах водосборных площадей, а также на значительную роль эолового переноса большого объема осадочного вещества. Преобладание преимущественно умеренно выветрелого материала в пачках озерных гомогенных глин и илов, а также в “розовом горизонте” ленточных глин, указывает на существенную гумидизацию климата во время их формирования.

Приводятся результаты изучения содержания органического вещества, гранулометрического состава, диатомового анализа и радиоуглеродного датирования донных отложений озера Лавиярви (северное Приладожье), в прошлом являвшегося заливом Ладожского озера. Полученные данные позволили выделить основные этапы развития водоема, отложения которых характеризуются различным содержанием органического вещества, соотношением пелитовой и алевритовой фракций, составом диатомовых комплексов и концентрациями кремнистых микрофоссилий и сопоставить их со стадиями развития Ладожского озера. Наиболее дискуссионными представляются время и обстановки формирования наиболее древних отложений в котловине озера Лавиярви, которые, по совокупности полученных результатов, можно отнести как к концу позднеледниковья, так и к раннему голоцену. На ранних стадиях развития (до ~9200 кал. л. н.) условия в котловине озера Лавиярви были схожи с обстановками в Ладожском озере. В дальнейшем (~9200–3900 кал. л. н.) локальные факторы стали более выраженными, и в озере Лавиярви установились условия, отличные от таковых в открытой части Ладожского озера. Преобладание бентосных диатомей указывает на широкое распространение мелководных участков в ладожском палеозаливе. О специфичности условий этого этапа свидетельствует также высокое относительное содержание цист золотистых водорослей, нехарактерное для отложений второй половины голоцена в котловине Ладожского озера. Изоляция озера Лавиярви в результате завершения среднеголоценовой ладожской трансгрессии, образования р. Невы и падения уровня Ладожского озера до современных отметок имела место после 3900 кал. л. н. Стадия изолированного озера характеризуется низким содержанием органического вещества, нетипичным для голоценовых отложений малых озер региона, и резкими перестройками состава диатомовых комплексов.

Проведено изучение древнего озерного бассейна, примыкающего к правому борту долины реки Устье (северный макросклон Борисоглебской возвышенности). Комплекс методов включал детальное исследование катены, заложенной в пределах береговой зоны озерного бассейна, иерархический морфологический анализ отложений и почв на макро-, мезо- и микроуровнях, гранулометрический и валовой анализ, общие физико-химические свойства и минералогический состав. Исследование подкреплялось результатами OSL датирования. Результаты исследований не свидетельствует в пользу существования единой сети приледниковых подпрудных озер в последний ледниковый максимум валдайского оледенения, прежде всего, вследствие отсутствия порога стока озерных бассейнов. Изученный нами озерный бассейн связан с разрозненными озерными котловинами с местными водоупорами и системами спуска. В береговой зоне под толщей озерных отложений на глубине около 2 м вскрывается морена московского возраста. Наличие четырех различных озерных слоев связано с циклами обводнения/иссушения озерного бассейна. Во всех слоях озерных отложений диагностировано сочетание признаков мезоморфного и гидроморфного педогенеза, отражающее сложную динамику озерного бассейна. Озерное осадконакопление завершилось в средневалдайский мегаинтерстадиал (31±3 тыс. л. н.). Субаэральный этап эволюции озерной котловины проявился в трех этапах эолового осадконакопления 18.5±1.3 (слой III), 16.6±1.3 (слой II) и 12.0±0.9 тыс. л. н. (слой I). Отложения первых двух этапов представлены маломощными прослойками и линзами песка (слой III) и пылеватого суглинка (слой II). Плащ пылеватых легкосуглинисто-супесчаных эоловых осадков финального этапа (слой I) универсально перекрывает озерные отложения, а за пределами котловины – морену. Сформированные в морене гор. Bt в поверхностном и погребенном залегании не различаются, что однозначно указывает на то, что почвообразование на моренах московского возраста происходило в течение последнего межледниковья.

Позднеплейстоценовая трансформация ландшафтов областей распространения континентального оледенения в пределах европейских равнин, как правило, сводится к направленному расчленению послеледниковой эрозией. Однако на обширных междуречьях в краевой зоне московского оледенения отмечается противоположный тренд к длительному послеледниковому выравниванию как в перигляциальных, так и межледниковых условиях. Локальные седиментационные ловушки, такие как моренные западины, котловины мертвого льда и ложбины стока, выполнявшиеся отложениями на протяжении всего послеледникового этапа, могут служить не только летописями палеоландшафтных и палеоклиматических изменений, но и для оценки масштабов денудации междуречий и трансформации рельефа со времени деградации последнего ледникового покрова. Предпринята попытка использовать электротомографический метод как инструмент палеогеоморфологического исследования локальной плоскодонной котловины, строение которой изучено традиционными литолого-стратиграфическими методами по серии разрезов и кернов скважин. Полученная серия электротомографических профилей демонстрирует воспроизводимую контрастную картину, где на дифференцированном относительно высокоомном ледниковом цоколе залегают более однородные низкоомные линзы мощностью от 3 до 25 м. Последние были сопоставлены послеледниковым склоновым и озерным суглинкам, выполняющим понижения исходного ледникового рельефа. Установлено, что депрессия имеет сложную внутреннюю структуру, включая как минимум две погребенные впадины, разделенные ледниковым валом, ныне практически погребенным под послеледниковой толщей. Бóльшую часть позднего плейстоцена озера во впадинах функционировали отдельно и, вероятно, объединялись в единый мелководный бассейн лишь на заключительных стадиях ввиду существенного выполнения переуглублений осадками. Электротомографические разрезы показали весьма амплитудный рельеф дна каждой впадины со значительно более крутыми склонами, чем современные борта котловины. Выявлены 8 геологических и 4 электротомографические фации, установлены особенности их взаимосоответствия и проведено сравнение с результатами геофизических исследований схожих геоморфологических объектов в регионах-аналогах Центральной и Восточной Европы. Электротомографические исследования показали себя эффективными для выявления послеледниковых суглинистых выполнений первичных понижений ледникового рельефа и могут быть в дальнейшем использованы для лучшего понимания реальных масштабов послеледникового переотложения вещества и моделировки рельефа в течение последних 130 тыс. лет.

При изучении озерных осадочных летописей позднего плейстоцена–голоцена по кернам донных отложений хронологическая привязка анализируемых характеристик производится с помощью глубинно-возрастной модели (ГВМ), в подавляющем большинстве случаев построенной по результатам радиоуглеродного датирования. Как правило, измеренная величина сопоставляется со средним либо медианным значением ¹⁴С-возраста соответствующего сантиметра керна, что обеспечивает перенос данных со шкалы глубин осадочного разреза на шкалу календарного времени “точка в точку” т. е., казалось бы, без потери точности. Однако в действительности такой подход игнорирует вероятностный характер определения календарного возраста и может приводить к ошибочным хронологическим реконструкциям или завышению их точности. Нами предлагается подход, который учитывает функцию плотности вероятности рассчитываемого по ГВМ календарного возраста при хронологической привязке измеряемых в керне параметров и позволяет избежать этих ошибок. На примере позднеплейстоцен–голоценовых донных отложений озера Верхние Богуты, расположенного в высокогорной Богутинской впадине на юго-востоке Русского Алтая, показана разница в результатах применения обоих подходов для хронологической привязки данных антракологического и спорово-пыльцевого анализов керна. Анализируемые характеристики осадка – скорость накопления микроскопических фрагментов углей (CHAR) и процентное содержание пыльцы древесной растительности в спорово-пыльцевых спектрах – относятся к принципиально разным типам данных. Они отличаются характером выборки (дискретным / условно непрерывным), вариабельностью измеряемых численных величин и наличием или отсутствием в выборке нулевых значений. Показано, что хронологическую привязку обоих типов данных необходимо проводить с учетом плотности вероятности рассчитываемого по ГВМ календарного возраста. Еще одним условием точности привязки является корректная интерпретация нулевых значений измеряемых величин, что особенно важно при работе с дискретной выборкой. Нулевые значения могут быть как истинными, отражая реальные изменения природной среды в прошлом, так и являться следствием пропуска или невозможности определения конкретного параметра в незначительном по объему образце осадка. В каждом случае исследователь должен делать соответствующий выбор с привлечением дополнительной информации. В целом, точность хронологической привязки анализируемых характеристик озерных отложений и достоверность последующей палеогеографической реконструкции определяется прежде всего качеством ГВМ, а предлагаемый подход позволяет понимать ограничения и детальность этих реконструкций.

Исследована история развития кладоцерного сообщества и изменений его биоразнообразия для не большого тундрового озера на границе распространения леса в южной части п-ова Таймыр на основе изучения колонки донных отложений длиной 131.5 см. В составе кладоцерных сообществ отмечены 24 таксона ветвистоусых ракообразных, три таксона – впервые для региона. Наиболее существенные изменения в составе кладоцерных сообществ происходили около 7100 кал. л. н., 6550 кал. л. н., 2300–2000 кал. л. н., 850 кал. л. н. На начальной стадии формирования водоема около 7100 кал. л. н. реконструированы нестабильные условия, что отражается в наибольших изменениях величин альфа- и бета-разнообразия. Первые 400 лет в составе кладоцерного сообщества высока доля ассоциированных с хорошо развитой прибрежной растительностью и обитающих в богатом детритом мелководье заболоченных участков литоральных таксонов. По данным кладоцерного анализа на ранних этапах формирования озера реконструированы условия небольшого водоема с незначительной глубиной на пониженном заболоченном участке суши. Около 6550 кал. л. н. существенные изменения в составе кладоцерных сообществ выразились в увеличении значения пелагических таксонов, что отражают процессы увеличения глубины водоема. Далее, по данным кладоцерного анализа, уровень воды не испытывал существенных изменений и оставался стабильно высоким до 5300 кал. л. н. В течение последних 2500 отмечены флюктуации глубины озера, 2300–2000 кал. л. н. реконструированы ухудшения климатических условий, когда в составе сообществ увеличилось значение пионерных холодноводных таксонов, отмечен редкий таксон с ограниченным арктоальпийским ареалом распространения – Alona werestchagini. В период 850–600 кал. л. н. выявлены кратковременное увеличение доли литоральных таксонов, снижение значений индексов Хилла как показатель снижения альфа разнообразия, при этом максимального значения в сообществе достигает Chydorus cf. sphaericus. Результаты кладоцерного анализа дополняют реконструкции палеоэкологических и палеоклиматических условий прошлого на основе био-геопрокси и хорошо соотносятся с основными региональными палеоклиматическими изменениями.

В статье представлены новые палинологические и геохимические результаты изучения тонкослоистых донных отложений глубоководного меромиктического озера Шира, расположенного в Северо-Минусинской котловине на юге Сибири. Сведения об истории растительности, климата этого региона в позднем голоцене пока малочисленны. Новые данные позволяют частично восполнить пробел в современных знаниях. Представленная здесь запись непыльцевых палиноморф и геохимических показателей изменения природной среды охватывает последние 3000 лет со средним разрешением в 21 год. Новые результаты существенно дополняют имеющиеся региональные реконструкции климата и динамику гидрологического режима оз. Шира и подтверждают предположение о том, что изменения гидрологии озера в позднем голоцене, главным образом, были связаны с крупномасштабными процессами атмосферной циркуляции, контролирующими водный баланс и температуру воздуха Минусинской котловины. Несмотря на длительную региональную историю мобильного скотоводства, непыльцевые палиноморфы и геохимические показатели, как и имеющиеся спорово-пыльцевые данные, предполагают начало активной антропогенной деятельности со второй половины XX в. В целом, результаты нашего исследования показывают важное значение непыльцевых палиноморф из ежегодно-слоистых озерных отложений для проведения высокоразрешающих реконструкций гидроклиматического режима озер и общей изменчивости влажности в степных регионах юга Сибири.

В работе представлены результаты исследования горно-ледникового оз. Соседнее, образованного в конце позднего неоплейстоцена около 22 тыс. кал. л. н. Изучены осадки 4 скважин, проведена корреляция отложений. Получен петрохимический состав тефры, определен радиоуглеродный возраст озерных и болотных осадков, тефры. Построена возрастная модель для озерных отложений. По результатам исследования петромагнитных характеристик в осадках озера установлено 7 магнитозон, отражающих различные условия осадконакопления – детритовые, хемогенные, биогенные. Определены детритовые и аутигенные железосодержащие минералы, представленные магнетитами, титаномагнетитами, сульфидами пиритового, грейгитового, пирротинового составов. Детально охарактеризован переходной интервал от позднего неоплейстоцена к голоцену, где произошла смена биотических и абиотических компонент природной среды. По данным гистерезиса и магнитной восприимчивости выделены отложения позднего дриаса. Биогенное накопление кремнезема и органического материала доминировало в голоцене в условиях теплого климата.

На основе комплексного изучения (диатомовый и ботанический анализы, зольность) отложений двух палеоозер восстановлена их эволюция и короткопериодные климатические изменения. Возраст определен на основе 10 радиоуглеродных датировок и тефростратиграфии. В осадках обнаружена тефра вулкана Байтоушань: кальдерообразующих извержений 946/947 и 1903 гг. Оцениваются скорости осадконакопления, изменение биотических компонентов во времени и их разнообразие. Формирование “южного” палеоозера на месте сильно распресненной лагуны произошло около 4060 л. н. На начальном этапе видовое разнообразие диатомовой флоры в озере было максимальным, хотя условия для развития диатомей нельзя считать благоприятными – концентрация створок резко снижалась. Болото на месте озера стало развиваться около 3370 л. н., что близко к началу периода длительных засух в регионе, связанных с уменьшением интенсивности летнего муссона. Высокоразрешающие записи показали, что в данном районе проявились два “сухих” холодных события, сопоставляемые с глобальными (2800–2600, 1700–1300 л. н.), и малый ледниковый период с высокой влажностью. Вторая половина средневекового оптимума (945–830 л. н.) была наиболее теплой, увлажнение снижалось. Предполагается, что большую роль в региональных гидроклиматических изменениях играли процессы в Тихом океане. Рассмотрены связи выделенных климатических изменений с интенсивностью летнего муссона, а также динамикой температуры поверхности океана, Эль-Ниньо, активностью течения Куросио и другими факторами, определяющими движение воздушных масс. Восстановлены фазы развития растительности сильно обводненных болот, образованных на месте береговых озер. Проведена корреляция выделенных палеоклиматических изменений с данными по северо-востоку Китая, Южной Корее и Японии. Изученные разрезы фиксируют прохождение экстремальных гидрологических событий, в том числе цунами 1026 г.