Zobrazit v EDS

Макроуголь в болотных отложениях предгорья Восточного Саяна и равнинной тайги Красноярского края как индикатор пожарного режима среднего и позднего голоцена

Uloženo v:
Podrobná bibliografie
Název: Макроуголь в болотных отложениях предгорья Восточного Саяна и равнинной тайги Красноярского края как индикатор пожарного режима среднего и позднего голоцена
Informace o vydavateli: Zenodo, 2023.
Rok vydání: 2023
Témata: голоцен, палеоэкология, палеопожары, торфяные отложения, макроугольковый анализ
Popis: Для исследования природно-климатических условий прошлого палеоэкологическими методами изучают отложения различного генезиса. Торфяники, благодаря своим свойствам, консервируют в себе практически всё, что произрастало на болоте или оседало на поверхность, вследствие чего могут служить естественными архивами локальных и региональных изменений природной среды. В последнее десятилетие, в связи с учащением пожаров на территории Сибири и Евразии в целом, большой интерес для палеоэкологических исследований приобрел метод реконструкции пожарной активности «Charcoal» (Clark, 1998), позволяющий понять, как изменение климата в прошлом влияло на пожарный режим и на динамику растительности. Цель исследования – изучение пожарной ситуации в голоцене на территории таёжной зоны Красноярского края. Задачи: выделить периоды наиболее высокой пожарной активности; сравнить частоту и временные интервалы пожарных периодов в пределах предгорья Восточного Саяна, южной и средней тайги Красноярского края. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Район исследования охватывает таежную зону Красноярского края, с помощью макроуголькового анализа были изучены отложения болота «Большое» общей мощностью 3.25 м, расположенного на надпойменной террасе р. Кан к югу от с. Ирбейское (предгорье Восточного Саяна, абсолютная отметка высот 330–320 м); отложения крупнейшего в Казачинском районе болота «Большое Сполошинское», расположенного в бассейне р. Ягодкина на правобережье р. Енисей, общей мощностью 3.25 м (южная тайга, абсолютная отметка высот 100 м). Полученные результаты были сопоставлены с ранее изученным разрезом «ВБ7-3», расположенным в пределах средней тайги в бассейне р. Дубчес на левобережье р. Енисей (Карпенко и др., 2022). Метод «Charcoal» заключается в количественном учете макроскопических (крупнее 125 мкм) частиц древесного угля в слоях торфа. Лабораторный этап анализа включал в себя пробоподготовку по стандартной методике (Clarke, 1988), с предварительной обработкой проб 5% раствором пирофосфата натрия (Na2P2O7) и 6% перекисью водорода (H2O2). Максимальный калиброванный возраст образцов торфа в колонке болота «Большое» составил 6596 кал. л. н. (календарных лет назад), в изученной колонке «БС-1» болота «Большое Сполошинское» – 6486 кал. л. н. (Гренадерова и др., 2021). Колонка «ВБ7-3» на болоте «Зотино» в бассейне р. Дубчес (Карпенко и др., 2022) имеет возраст придонного слоя торфа – 11802 ± 101 кал. л. н. и описывает 10 локальных пожарных эпизодов, для сравнения пожарной ситуации мы ограничились возрастом 6500 кал. л. н. Количество угольков и данные возраста, известные для каждого интервала были введены в качестве исходных параметров и обработаны с помощью программы «CharAnalysis» (Higuera, 2009). РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ По результатам проведенного анализа установлена частота возгораний (рис. 1), выявлены пожарные эпизоды – первичное отложение древесного угля от пожара и/или серии пожаров, находящихся в радиусе от нескольких десятков-сотен метров (Clark et al., 1998) до 3 км (Higuera, 2009) от объекта исследования, на рисунке помечены «+». Установлено, что за последние 6500 лет наибольшее количество пожарных эпизодов отмечалось в южнотаежной подзоне (рис. б), в колонке «БС-1» выявлено 12 эпизодов: 6400 кал. л. н., 5540, 4550, 4300, 3250, 2750, 2450, 2200, 1850, 1400, 400 и 100 кал. л. н. А временные интервалы, соответствующие наибольшей частоте возгораний, приходятся на периоды: примерно 6500-6000, 5000–4000, 3250–1400, 700 кал. л. н. – по настоящее время. В пределах средней тайги (Зотино, «ВБ7-3») в динамике локальных пожаров выделены четыре периода увеличения активности: около 12000–10000, 8250–7250, 6300–4000, 2400 кал. л. н. – по настоящее время (Карпенко и др., 2022). На период позже 6500 кал. л. н. пришлись следующие локальные пожарные эпизоды: 5900, 5450, 4600, 1900, 1200 и 250 кал. л. н. (рис. 1а). В предгорье Восточного Саяна (рис. в) было выявлено 10 пожарных эпизодов: 6400, 4200, 4000, 3950, 3750, 3250, 2950, 1650, 1150 и около 150 кал. л. н., и 6 этапов усиления пожарной активности: 6500–6300, 4300–3600, 3400–2800, 1800–1550, 1200–1000 и от 150 кал. л. н. – по настоящее время. Наибольшее количество пожарных эпизодов отмечено в пределах южной тайги, что, вероятно, обусловлено большей инсоляцией и суммой активных температур, а также меньшей заболоченностью по сравнению с изученной левобережной частью средней тайги. В пределах предгорной части Восточного Саяна частота пожаров ниже, что обусловлено орографическими особенностями территории. Ориентированность Восточного Саяна при господствующих западных и юго-западных ветрах определяет большее увлажнение его западной части, и возникновение пожара может отражать периоды со значительной сухостью атмосферы. Первый период с наибольшей частотой возгораний начался около 6500 кал. л. н. и длился примерно до 5500 кал. л. н., данный интервал отличается относительно сухими условиями, что отмечается как для территории Приенисейской Сибири (Кошкаров, Кошкарова 2003; Мандрыка и др., 2003; Карпенко, Родионова, 2021; Гренадерова и др., 2021), так и западнее (Zakh, Ryabogina, 2010), происходит обмеление и зарастание озер, отмечается уменьшение участия темнохвойных в составе лесов. Далее усиление пожарной активности приходится на период с 4550 по 3750, и с 3250 по 2750 кал. л. н., в пределах южной тайги и предгорья это нашло отражение в учащении пожарных эпизодов, а севернее пики притока древесного угля фиксируются, но фоновых значений не достигают. Пожарные эпизоды с 2200 по 1900 кал. л. н. фиксируются только на равнинной территории, а интервал с 1400 по 1150 кал. л. н. был пройден пожарами на всей территории, это время может быть соотнесено с Малым климатическим оптимумом, отличающимся значительным ростом температуры воздуха (Хотинский, 1977; Мыглан, 2012; Чуракова, Мыглан, 2022). Как в равнинной, так в горной тайге было зафиксировано увеличение частоты возгораний за последние 500–400 лет. Так, в южной тайге был отмечен пик притока макроугля возрастом 400 и 100 кал. л. н., а в предгорье Восточного Саяна – 150 кал. л. н. Это, вероятно, связано с усилением континентальности климата, большим распространением светлохвойных пожароопасных пород (сосны обыкновенной), а также с усиливающим природную пожароопасность антропогенным влиянием на окружающую среду. Влияние антропогенного фактора на пожарную активность также отмечалось исследованиями пожарной активности голоцена на территориях ХМАО (Бляхарчук и др., 2021) и Республики Коми (Горбач и др., 2021). ЗАКЛЮЧЕНИЕ По результатам проведенного исследования были выделены следующие основные периоды увеличения пожарной активности: 6500– 5500, 4550–3750, 3250–2750, 1400–1150, 500 кал. л. н. – по настоящее время, которые приходились на периоды уменьшения увлажнения территорий.
Druh dokumentu: Part of book or chapter of book
Jazyk: Russian
DOI: 10.5281/zenodo.10037630
Rights: URL: https://opensource.org/licenses/CPAL-1.0
Přístupové číslo: edsair.doi...........0a3d3a6043375fb31a303f7e7bb33c02
Databáze: OpenAIRE
Popis
Abstrakt:Для исследования природно-климатических условий прошлого палеоэкологическими методами изучают отложения различного генезиса. Торфяники, благодаря своим свойствам, консервируют в себе практически всё, что произрастало на болоте или оседало на поверхность, вследствие чего могут служить естественными архивами локальных и региональных изменений природной среды. В последнее десятилетие, в связи с учащением пожаров на территории Сибири и Евразии в целом, большой интерес для палеоэкологических исследований приобрел метод реконструкции пожарной активности «Charcoal» (Clark, 1998), позволяющий понять, как изменение климата в прошлом влияло на пожарный режим и на динамику растительности. Цель исследования – изучение пожарной ситуации в голоцене на территории таёжной зоны Красноярского края. Задачи: выделить периоды наиболее высокой пожарной активности; сравнить частоту и временные интервалы пожарных периодов в пределах предгорья Восточного Саяна, южной и средней тайги Красноярского края. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Район исследования охватывает таежную зону Красноярского края, с помощью макроуголькового анализа были изучены отложения болота «Большое» общей мощностью 3.25 м, расположенного на надпойменной террасе р. Кан к югу от с. Ирбейское (предгорье Восточного Саяна, абсолютная отметка высот 330–320 м); отложения крупнейшего в Казачинском районе болота «Большое Сполошинское», расположенного в бассейне р. Ягодкина на правобережье р. Енисей, общей мощностью 3.25 м (южная тайга, абсолютная отметка высот 100 м). Полученные результаты были сопоставлены с ранее изученным разрезом «ВБ7-3», расположенным в пределах средней тайги в бассейне р. Дубчес на левобережье р. Енисей (Карпенко и др., 2022). Метод «Charcoal» заключается в количественном учете макроскопических (крупнее 125 мкм) частиц древесного угля в слоях торфа. Лабораторный этап анализа включал в себя пробоподготовку по стандартной методике (Clarke, 1988), с предварительной обработкой проб 5% раствором пирофосфата натрия (Na2P2O7) и 6% перекисью водорода (H2O2). Максимальный калиброванный возраст образцов торфа в колонке болота «Большое» составил 6596 кал. л. н. (календарных лет назад), в изученной колонке «БС-1» болота «Большое Сполошинское» – 6486 кал. л. н. (Гренадерова и др., 2021). Колонка «ВБ7-3» на болоте «Зотино» в бассейне р. Дубчес (Карпенко и др., 2022) имеет возраст придонного слоя торфа – 11802 ± 101 кал. л. н. и описывает 10 локальных пожарных эпизодов, для сравнения пожарной ситуации мы ограничились возрастом 6500 кал. л. н. Количество угольков и данные возраста, известные для каждого интервала были введены в качестве исходных параметров и обработаны с помощью программы «CharAnalysis» (Higuera, 2009). РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ По результатам проведенного анализа установлена частота возгораний (рис. 1), выявлены пожарные эпизоды – первичное отложение древесного угля от пожара и/или серии пожаров, находящихся в радиусе от нескольких десятков-сотен метров (Clark et al., 1998) до 3 км (Higuera, 2009) от объекта исследования, на рисунке помечены «+». Установлено, что за последние 6500 лет наибольшее количество пожарных эпизодов отмечалось в южнотаежной подзоне (рис. б), в колонке «БС-1» выявлено 12 эпизодов: 6400 кал. л. н., 5540, 4550, 4300, 3250, 2750, 2450, 2200, 1850, 1400, 400 и 100 кал. л. н. А временные интервалы, соответствующие наибольшей частоте возгораний, приходятся на периоды: примерно 6500-6000, 5000–4000, 3250–1400, 700 кал. л. н. – по настоящее время. В пределах средней тайги (Зотино, «ВБ7-3») в динамике локальных пожаров выделены четыре периода увеличения активности: около 12000–10000, 8250–7250, 6300–4000, 2400 кал. л. н. – по настоящее время (Карпенко и др., 2022). На период позже 6500 кал. л. н. пришлись следующие локальные пожарные эпизоды: 5900, 5450, 4600, 1900, 1200 и 250 кал. л. н. (рис. 1а). В предгорье Восточного Саяна (рис. в) было выявлено 10 пожарных эпизодов: 6400, 4200, 4000, 3950, 3750, 3250, 2950, 1650, 1150 и около 150 кал. л. н., и 6 этапов усиления пожарной активности: 6500–6300, 4300–3600, 3400–2800, 1800–1550, 1200–1000 и от 150 кал. л. н. – по настоящее время. Наибольшее количество пожарных эпизодов отмечено в пределах южной тайги, что, вероятно, обусловлено большей инсоляцией и суммой активных температур, а также меньшей заболоченностью по сравнению с изученной левобережной частью средней тайги. В пределах предгорной части Восточного Саяна частота пожаров ниже, что обусловлено орографическими особенностями территории. Ориентированность Восточного Саяна при господствующих западных и юго-западных ветрах определяет большее увлажнение его западной части, и возникновение пожара может отражать периоды со значительной сухостью атмосферы. Первый период с наибольшей частотой возгораний начался около 6500 кал. л. н. и длился примерно до 5500 кал. л. н., данный интервал отличается относительно сухими условиями, что отмечается как для территории Приенисейской Сибири (Кошкаров, Кошкарова 2003; Мандрыка и др., 2003; Карпенко, Родионова, 2021; Гренадерова и др., 2021), так и западнее (Zakh, Ryabogina, 2010), происходит обмеление и зарастание озер, отмечается уменьшение участия темнохвойных в составе лесов. Далее усиление пожарной активности приходится на период с 4550 по 3750, и с 3250 по 2750 кал. л. н., в пределах южной тайги и предгорья это нашло отражение в учащении пожарных эпизодов, а севернее пики притока древесного угля фиксируются, но фоновых значений не достигают. Пожарные эпизоды с 2200 по 1900 кал. л. н. фиксируются только на равнинной территории, а интервал с 1400 по 1150 кал. л. н. был пройден пожарами на всей территории, это время может быть соотнесено с Малым климатическим оптимумом, отличающимся значительным ростом температуры воздуха (Хотинский, 1977; Мыглан, 2012; Чуракова, Мыглан, 2022). Как в равнинной, так в горной тайге было зафиксировано увеличение частоты возгораний за последние 500–400 лет. Так, в южной тайге был отмечен пик притока макроугля возрастом 400 и 100 кал. л. н., а в предгорье Восточного Саяна – 150 кал. л. н. Это, вероятно, связано с усилением континентальности климата, большим распространением светлохвойных пожароопасных пород (сосны обыкновенной), а также с усиливающим природную пожароопасность антропогенным влиянием на окружающую среду. Влияние антропогенного фактора на пожарную активность также отмечалось исследованиями пожарной активности голоцена на территориях ХМАО (Бляхарчук и др., 2021) и Республики Коми (Горбач и др., 2021). ЗАКЛЮЧЕНИЕ По результатам проведенного исследования были выделены следующие основные периоды увеличения пожарной активности: 6500– 5500, 4550–3750, 3250–2750, 1400–1150, 500 кал. л. н. – по настоящее время, которые приходились на периоды уменьшения увлажнения территорий.
DOI:10.5281/zenodo.10037630