Магнито-минералогические и биологические показатели донных отложений оз. Большой Харбей

Abstract

Исследование кернов донных отложений оз. Большой Харбей (Большеземельская тундра), проведенное комплексом магнито-минералогических и палеобиологических методов, включающих в себя спорово-пыльцевой, кладоцерный и хирономидный анализы, показало, что в состоянии донных отложений, составе растительности и сообществах гидробионтов произошли существенные изменения. Нижняя часть керна характеризуется более низкими значениями ферромагнитной составляющей, что связано с растворением биогенных магнитных минералов с глубиной. Верхняя часть керна имеет более высокие значения магнитной восприимчивости, что связано с зоной распространения магнитотактических бактерий, производящих биологически контролируемые магнитные минералы. Проведенный анализ продемонстрировал, что в целом растительность региона на протяжении изученного отрезка осадконакопления характеризовалась доминированием хвойных пород (сосна, ель) с постоянным присутствием карликовой березки, ольховника и вересковых, что предполагает наряду с распространением хвойных лесов существование локальных ерниковых и кустарниковых тундровых растительных группировок. Травянистые таксоны в значительной мере представлены осокой, отражающей локальную прибрежно-водную растительность. Со временем в донных отложениях практически исчезает пыльца лиственницы и увеличивается роль пыльцы березы и ольховника. В кладоцерных сообществах озера доминируют таксоны, присущие крупным водоемам, в основном представители семейства Bosminidae. По всему керну наиболее частыми зоопланктерами являлись Chydorus cf. sphaericus, Eubosmina cf. longispina, мелкиe формы рода Alona. Ядро сообществ хирономид представлено толерантными к легкому закислению таксонами, индикаторными для умеренных температур, обитателями литорально-сублитеральной зоны. В составе кладоцерных и хирономидных сообществ в верхних слоях происходит смена соотношения планктонных и литорально-бентосных видов в сторону увеличения присутствия планктонных видов, что свидетельствует о повышении уровня озера, видимо, вследствие увеличения глубины сезонного протаивания грунта. В это же время начинается сукцессия локальной растительности, выражающаяся в снижении концентрации пыльцы березы и лиственницы и увеличении роли Pinus s/g Diploxylon. Климат, по всей вероятности, стал более сухим и теплым. Состав пыльцы верхних горизонтов донных отложений указывает на снижение обилия хвойных и развитие березняков и открытых кустарниковых сообществ. В сообществах гидробионтов отмечается рост общего числа таксонов, в том числе таксонов, свидетельстующих о повышении трофического статуса озера. Растет численность ацидофильных, теплолюбивых и фитофильных таксонов. В палиноспектрах происходит резкое увеличение содержания спор папоротников и сфагнума, что может свидетельствовать о заболачивания озера, а в комплексе с данными хирономидного и кладоцерного анализов о расширении литоральной зоны, распространении водной и прибрежно-водной растительности и потеплении климата

Investigation of sediment cores from the lake Bolshoy Kharbey (Bolshezemelskaya tundra) was performed using magnetic-mineralogical and palaeobiological methods, including palynological, Cladocera and chironomid analysis. It was shown that noticeable changes took place in the state of sediments and communities of hydrobionts. Lower part of the sediments is characterized by lower ferromagnetic component, which is related to lower number of magnetotactic bacteria, producing biologically controlled magnetic minerals. Upper part of the core is characterized by higher values of magnetic susceptibility and its components. Pollen analysis has shown that vegetation of the region during the time of the investigated sedimentation was dominated by conifers and by constant presence of dwarf birch, Alnus fruticosa, Ericaceae. Herbaceous are represented mainly by sedge, reflecting local near-water vegetation. Larch pollen disappears gradually from the lake sediments, alongside with the increase of the concentrations of birch and Alnus fruticosa pollen. Taxa characteristic for big water bodies, mainly from the family Bosminidae, dominate Cladoceran communities. The most frequent zooplanktonic taxa in the whole core were Chydorus. cf. sphaericus, Eubosmina cf. longispina, small forms of the genera Alona. Chironomid communities are represented mainly by acid-tolerant, temperate, littoral-sublittoral taxa. In the upper layers of sediments in cladoceran and chironomid communities share of planktonic taxa increases which indicates rise of the lake level as a result of seasonal ground melting. At the same time gradual succession in the local vegetation starts. Concentrations of the birch and larch pollen decrease, and Pinus s/g Diploxylon increase. This can indicate that climate became warmer and drier. Communities of hydrobionts are getting more diverse, the number of the acidophilic, phytophylic taxa and taxa, characteristic for eutrophication grows. In palynospectra concentration of ferns and sphagnum grows, which can indicate swamping, growth of littoral zone and spreading of near water vegetation and reflects warming of climate