Воссоздана естественная история Степного Алтая

Российские ученые в сотрудничестве с исследователями из Польши и Китая восстановили цепочку событий, происходивших на территории Степного Алтая, начиная с таяния крупных ледников последнего ледникового периода. Специалисты определили, когда случались крупные пожары и как менялось растительное разнообразие региона, а также предположили, что причиной пожаров могли быть кочевники. Понимание связей между преобразованиями живой природы, факторами окружающей среды и деятельностью человека на протяжении долгого времени поможет разобраться в актуальных вопросах изменения климата, а также спрогнозировать, каким будет мир вокруг нас в будущем. Работа поддержана грантом Российского научного фонда (РНФ). Подробнее с результатами можно ознакомиться в издании Quaternary Science Reviews.

«Трудно сказать, что было причиной этих частых и обширных возгораний — климатические факторы или деятельность человека. Дать верную оценку помогут исторические и археологические свидетельства. Несмотря на то, что Кулунда была достаточно слабо заселена до прихода русских крестьян в XVI веке, во второй половине первого тысячелетия нашей эры эта территории была под контролем тюркских каганатов, а в 1200-1700 годах оккупирована потомками Золотой Орды. Мы можем с большой осторожностью предположить, что кочевники выжигали пастбища, чтобы повысить их плодородие. Вообще, по крайней мере, по результатам данного исследования, никакой значимой связи между изменениями осадков и динамикой пожаров мы не обнаружили. Однако этот вопрос требует дальнейшего изучения с привлечением новых материалов, специалистов и методов. Например, причинами могли стать короткие экстремальные события, такие как засуха, которые мы не в силах увидеть нашими методами», — отмечает Наталия Рудая, руководитель проекта по гранту РНФ, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института археологии и этнографии Сибирского отделения РАН (Новосибирск).

Алтай — это не только экономически значимая территория России, но и важный центр биоразнообразия Центральной Азии. Опустынивание и обеднение земель — пример критических изменений этого региона, и сила влияния человеческой деятельности здесь неоднозначна. Неясно, насколько большой вклад человечество вносит в изменение условий окружающей среды и вносит ли вообще. Последние десятилетия не отличаются стабильным климатом, и последствия его изменений отражаются на жизни всей планеты. Чем они вызваны, к чему приведут и каковы дальнейшие прогнозы? На эти и другие вопросы может ответить палеонтология.

Научная группа проекта PaleoAltai выстроила последовательность значимых событий естественной истории Степного Алтая и связала их с изменениями условий среды и воздействием человека. На основании этих данных можно выявить закономерности и понять, насколько сильно связаны современные климатические сдвиги с антропогенными факторами. Для проведения реконструкции ученые отобрали керны (образцы в форме брусков длиной более двух метров) донных отложений из озер Кучук и Малое Яровое, расположенных в Кулундинской степи Алтайского края. Эти озера образовались около 14 тысяч лет назад еще до начала голоцена — современной геологической эпохи, — и с того момента их донные отложения «записывали» историю региона.

Керны, добытые со дна водоемов, могут рассказать о многом. Химический анализ позволяет сделать выводы о климатических условиях: повышение содержания органики говорит о более теплом климате, а соотношения изотопов углерода помогают определить количество атмосферных осадков. Анализ пыльцы и спор (палинологический), содержащихся в кернах, рассказывает о растительном биоразнообразии. Также в образцах донных отложений можно обнаружить частицы угля. По размеру и концентрации этих частиц определяют частоту, силу пожаров, а также их протяженность в пространстве.

Исследователи изучили донные отложения степных озер и пришли к выводу, что в период голоцена в Степном Алтае постепенно увеличивалось количество осадков и развивалась лесная растительность. Так, около 10,8 тысяч лет назад начала активно распространяться сосна обыкновенная — основа уникальных ленточных боров, — а пик развития сосновых лесов с примесью широколиственных пород пришелся на период между 7,2 и 2,7 тысячами лет назад. Это же время было периодом максимального количества среднегодовых осадков (примерно на 100 мм больше, чем сегодня).

Первые более или менее значительные голоценовые пожары были зарегистрированы в Кулунде около 10,9-10,5 тысяч лет назад. Топливом для них стали степные травы. А вот первые действительно крупные пожары, захватывающие обширные территории, прошли здесь только около 5-4,5 тысяч лет назад. В то время горела не только степь, но и лес. Палинологические данные это подтвердили: исследуемая территория в это время была значительна облесена. Наконец, самый крупный и обширный пожар зарегистрирован около 550 года нашей эры. Топливом для него послужила травянистая и древесная растительность в одинаковой мере. После него пожары в степном Алтае становятся постоянными и интенсивными, и древесная растительность оказывается главным источником топлива.