Аннотация результатов, полученных в 2020 году
В 2020 году научным коллективом проекта проведены полевые исследования в Республике Алтай (районы Усть-Коксинский и Кош-Агачский) и Республике Тыва (Монгун-Тайгинский кожуун). Получены колонки донных отложений озёр Нижнее и Среднее Мультинские, Джулукуль, Хиндиктиг-Холь и Ак-Холь. Образцы озерных кернов отправлены на различные типы анализов: радиоуглеродное датирование, определение содержания изотопов свинца и цезия, РФА СИ, гранулометрический анализ, анализ стабильных изотопов углерода и азота, анализ седиментационной ДНК и на микропалеонтологические анализы (палинологический, диатомовый, хирономидный и кладоцерный). В настоящее время уже получены и первые численные результаты, которые находятся в стадии статистической обработки и интерпретации. Для колонок озерных отложений, полученных ранее 2020 года, рассчитаны показатели биоразнообразия для флоры и озерных обитателей. Кроме того, методом трансферной функции реконструированы климатические показатели (среднегодовое количество осадков, среднелетние температуры) для уже имеющихся палеоданных. В рамках проекта создана база палеогеографических данных исследуемого региона PaleoAltai. База данных «PaleoAltai» содержит информацию о палеогеографии Алтая и смежных территорий и представляет собой набор таблиц структурированных данных. Табличный формат позволяет интегрировать информацию в различные программы для последующей обработки и анализа. В настоящее время в базу включены 43 объекта исследований Алтайского региона (озера, болота, разрезы, отложения пещер и т.д.) Заметным результатом проекта стала публикация Postglacial history of the Steppe Altai: climate, fire and plant diversity в журнале Quaternary Science Reviews. Исследование описывает естественную историю Степного Алтая, начиная с постгляциального времени, то есть времени, когда крупные ледники последнего ледникового периода начали таять и масса воды устремилась из Горного Алтая в Степной. Примерно 14 тысяч лет назад, во время небольшого доголоценового потепления, в Кулундинской депрессии образовались озера Малое Яровое и Кучук. С этого момента естественная история этого региона начала записываться в их донных отложениях. Степной Алтай, расположенный севернее Алтайских гор – уникальная, но недостаточно изученная часть Западной Сибири. Это переходная территория между центральноазиатскими степями и пустынями и сибирской тайгой, что отражается, к примеру, в смешанном, экотонном, составе его растительности. Голоцен, современное межледниковье, начавшийся около 11.7 тысяч лет, охарактеризовался в Степном Алтае постепенным увеличением количества осадков и увеличением роли лесной растительности. Сосна обыкновенная, образователь уникальных ленточных боров, начала активно распространяться в Кулунде около 10.8 тысяч лет назад, а максимальное развитие сосновых лесов с примесью широколиственных пород мы отмечаем между 7.2 и 2.7 тысячами лет назад. Это же время было, вероятно, оптимумом для развития алтайских ленточных боров. Интервал 7.2-2.7 тысяч лет назад является также и периодом максимального количества среднегодовых осадков (примерно на 100 мм больше, чем сегодня). Наши исследования показали сильную положительную корреляцию между растительным разнообразием на уровне доминантов и эдификаторов и среднегодовым количеством осадков. Наиболее высокие значение изменения бета-разнообразия наблюдаются на границе голоцена и плейстоцена, когда происходила принципиальная перестройка всего природного комплекса. Первые более или менее значительные голоценовые пожары были зарегистрированы в Кулунде около 10.9-10.5 тысяч лет назад. Источником их были степные травы. А вот первые действительно крупные пожары, захватывающие обширные территории, мы фиксируем здесь только около 5-4.5 тысяч лет назад. В то время горела не только степь, но и лес. Согласно нашим палинологическим данным, Кулунда в это время была значительна облесена. Самый крупный и обширный пожар зарегистрирован около 550 года. Топливом для него послужила травянистая и древесная растительность в одинаковой мере. После 550 года пожары в Степном Алтае становятся постоянными и интенсивными, а после 1420 года древесная растительность становится лидирующим источником топлива. Трудно сказать, чтобы было причиной таких частых и обширных возгораний – климатические причины или деятельность человека. Несмотря на то, что Кулунда была достаточно слабо заселена до прихода русских крестьян в 19 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 продуктивность. 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. Более подробно результаты работы научного коллектива проекта отражены на сайте https://www.paleoaltai.com/.

Аннотация результатов, полученных в 2021 году
В настоящее время в работе у коллектива проекта 21 керн донных отложений из 16 озер Алтайской горной страны. В 2021 году опробовано три крупных озера Республики Алтай (Каракёль-Нур, Тархатинское и Кальджин-Коль), откуда получены керны донных отложений, а также из 13 крупных и мелких озер были отобраны поверхностные образцы для диатомового и хирономидного анализов с целью построения современной базы данных. Для построения и пополнения калибровочных баз данных по Алтаю в отчетном году было отобрано 82 образца поверхностных проб, которые будут анализироваться палинологическим, фитолитным и биомаркерным методами. Для 75 точек составлены геоботанические описания. Также в ходе экспедиционного сезона были собраны образцы растений для последующей коллекции ДНК современных растений Алтая. Батиметрическая съемка в 2021 году была выполнена для пяти озер (Балыктукёль, Игистукёль, Зерлюколь-Нур, Тархатинское, Каракёль-Нур). Озера были опробованы с помощью эхолота Garmin с частотой 2-3 метра. При помощи основных морфометрических характеристик и параметров, большинство из которых были измерены в полевых условиях, были рассчитаны показатель удлиненности и степень развития береговой линии. По классификации озер по величине водного зеркала среди изученных озер можно выделить следующие группы: «озерки» –2 озера (11,1%), «очень малые» – 6 озер (33,3%) и «малые» – 10 (55,5%). На основе классификации по максимальным глубинам озера подразделены на 5 групп. По процентному соотношению большинство озер относится к водоемам со средней и большой глубиной (27,8%), затем с малой и с повышенной глубиной (по 16,7%). Озеро с максимальной глубиной оказалось расположенное на плато Укок озеро Кальджин-Коль - 43,4 м. На основании радиоуглеродного датирования и содержания изотопов свинца и цезия были построены возрастные модели для озер Урег-Нур, Нижнее Мультинское и Хиндиктиг-Холь. Литологические описания кернов выполнены для озер Нижнее Мультинское, Джулукуль, Теньгинское и Хиндиктиг-Холь. Гранулометрический анализ был проведен для керна Kh20-01 из озера Хиндиктиг-Холь и для керна Dz20 из озера Джулукуль. Палинологический анализ был проведен для озер Балыктукёль и Теньгинское. Кладоцерный анализ выполнен для озера Балыктукёль. Диатомовый анализ выполнен для озера Теньгинское. Также методом диатомового анализа было исследовано 17 образцов из самых верхних слоев донных осадков озер Кош-Агачского и Улаганского районов Республики Алтай. В поверхностных отложениях выявлено всего 123 таксона диатомовых водорослей, принадлежащих к 62 родам, 28 семействам, 15 порядкам и трем классам Bacillariophyta. Представители классов Coscinodiscophyceae и Mediophyceae, включающие по восемь родов, составляют в этом списке 13% от всех выявленных форм. Наиболее многочисленным родовым насыщением отличается сем. Stephanodiscaceae (6 родов). Самый многочисленный формами класс Bacillariophyta состоит из 54 родов, входящих в 25 семейств из 12 порядков. В список ведущих родов можно включить: Navicula – 8 видов, Gomphonema – 6, Amphora, Cymbella, Epithemia, Staurosira и Aulacoseira (по 5), составляющие 32 % от общего объема видового разнообразия. Наиболее богатым оказался комплекс диатомовых водорослей в отложениях озер: Каракёль-Нур – 44 вида, безымянное озеро около оз. Тархатинское) – 40 видов, Балыктукёль – 35, Тархатинское – 30 и Талдукёль – 29. Среднее число видов в обследованных озерах равно 24. Для кернов из озер Балыктукёль и Игистукёль было рассчитано среднегодовое количество осадков по палинологическим данным. Для расчета климатических параметров методом построения трансферной функции использовалась база данных современных поверхностных палинологических спектров для Центральной Азии и юга Западной Сибири. С использованием методик аналитической микростратиграфии осуществлен поиск климатически коррелированных литолого-геохимических индикаторов в датированных слоях донных отложений озера Нижнее Мультинское с установлением количественных связей состава донных осадков и региональных метеоданных (расчет трансферных функций). Построение таких функций открывает возможность реконструировать количественно и с высоким временным разрешением изменения регионального климата, используя вариации литолого-геохимических данных по исследуемому разрезу. Химический состав донных озёрных отложений функционально зависит от погодно-климатических условий, прежде всего от температуры. В качестве исходных метеоданных были использованы непрерывные инструментальные наблюдения с 1940 г на метеостанции Усть-Кокса (Республика Алтай). Критерием оптимальности получаемой трансферной функции служили коэффициент корреляции и 95% погрешность между инструментальным температурным рядом и его реконструкцией по расчетной зависимости. Результаты проведённых расчётов позволили выбрать оптимальную скорость осадконакопления (0,31 мм/год), для которой была получена трансферная функция, связывающая трехлетнюю региональную температуру воздуха с элементным составом донных осадков. Полученная трансферная функция позволяет с достаточно высокой точностью и достоверностью реконструировать среднюю трехлетнюю температуру приповерхностного воздуха на калибровочном интервале 2015 – 1940 гг., а также построить палеотемпературную реконструкцию на всю глубину опробования керна (2000 лет). Выявлено понижение среднелетних температур для малого ледникового периода с 1300 до 1800 гг. Малый ледниковый период показывает температурные флуктуации и позволяет выделить три фазы: с 1300 по 1550 гг. – самая холодная фаза; с 1500 по 1700 гг. - более теплая фаза и заключительная холодная фаза - с 1700 по 1800 гг. Реконструкция среднелетних температур, полученная с применением трансферной функции, делает возможным также и краткосрочные прогнозы изменения климата алтайского региона. В 2021 году улучшена и дополнена база данных PaleoAltai, которая сейчас насчитывает 150 точек; база перенесена на платформу ArcGis (https://www.paleoaltai.com/baza-dannyh); получено свидетельство о регистрации (2021620197). В настоящее время идет сбор данных об объектах исследования от потенциальных пользователей (географов, археологов, экологов, геологов и т.д.). В 2021 году создана и подана заявка на получение свидетельства о регистрации базы SibPal. SibPal – база палинологических данных, созданная на основе эталонной коллекции пыльцы и спор лаборатории PaleoData ИАЭТ СО РАН. Некоммерческая электронная база данных SibPal предназначена для аккумуляции данных о современных пыльце и спорах флоры Западной Сибири и сопредельных регионов и обеспечения свободного доступа к этим данным через Интернет. База данных представляет собой электронный информационный справочник и имеет структуру атласа. База данных содержит: макроснимки пыльцы с разных ракурсов и с масштабной линейкой, фотографии общего вида растения, описания пыльцевого зерна и растения. В описании вида растения представлены: русскоязычные названия, географическое распространение, таксономическая принадлежность, указание синонимов названия вида на латыни и альтернативные названия вида. По каждому объекту представлены ссылки на источники информации. База предназначена для специалистов в области палинологии, палеоботаники, палеогеографии, четвертичной геологии, археологии и для всех интересующихся природой сибирского региона.

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В 2022 году нашей научной группой завершалось изучение объектов, начатое в предыдущих отчётных годах, а также были проведены новые полевые исследования объектов, расположенных в Монгольском и Гобийском Алтае. В отчетном году нами продолжен отбор поверхностных субфосильных проб для пополнения калибровочных баз данных по Алтаю; всего за три года 116 образцов, которые анализируются палинологическим, фитолитным и биомаркерным методами. Параллельно с отбором проб сделаны геоботанические описания. В отчетном году коллективом получено семь кернов донных отложений озер Тал-Нур, Хуйтын-Нур (Монгольский Алтай) и Абчидон, Талдукель (Россйиский Алтай). Продолжено измерения морфометрических показателей озер; в 2022 г. получены данные для пяти озер Монгольского Алтая. Радиоуглеродным методом датированы керны озер Укока: Тархатинское, Каракель-Нур и Кальджинкель. Выполнен палинологический анализ кернов из озер Хиндиктиг-Холь, Каракель-Нур и Нижнее Мультинское; на основании палинологических данных проведена биомизация, рассчитаны индексы растительного альфа – и бетаразнообразия, а также реконструирован уровень среднегодовых осадков и температур для конца плейстоцена и голоцена. Рассчитанные климатические показатели выявляют постепенное увеличение среднегодовых осадков с начало голоцена, однако значительное увеличение отмечено только после 8 т.л.н. Температуры самого холодного и самого теплого месяцев выявляют относительно высокие зимние и низкие летние температуры в раннем голоцене, после 6 т.л.н. все реконструированные температуры имеют тренд на понижение. Кладоцерный анализ выполнен для кернов из озер Балыктукель, Игистукель и Теньгинское. Выявлено, что во всех озерах происходит замещение доминантных таксонов на Bosmina longirostris. Это может являться показателем происходящих в водных экосистемах процессов эвтрофикации или регулирующего действия прессинга планктоноядных рыб, которые выедают в первую очередь крупные формы зоопланктоне, приводя к массовому развитию таких мелких форм, как отмеченная Bosmina longirostris. Представлены новые данные, полученные в 2022 г. в результате изучения состава диатомовых комплексов поверхностных донных отложений из пяти озер Монголии, расположенных на различных абсолютных отметках над уровнем моря (Боон-Цаган-Нур, Хуйтэн-Нур, Тал-Нур, Тувшин-Нур, Тигил-Нур). В исследованных 10 образцах был зарегистрирован 111 вид (включая 3 разновидности), относящихся к 54 родам, 29 семействам, 15 порядкам и 3 классам Bacillariophyta. В ходе выполнения проекта в 2022 году подготовлена база данных (БД) «Диатомовые водоросли озер Алтая». БД содержит сведения о таксономическом составе диатомовых водорослей отдела Bacillariophyta из 27 точек 20 озер Алтайской горной страны. В БД приведены сведения о местоположении озер и количестве особей видов диатомей отдела Bacillariophyta. БД представлена рядом взаимосвязанных тематических таблиц, первый столбец которых содержит названия видов, последующие – значения абсолютной численности видов диатомей в водоемах. Цель создание БД – обобщение и систематизация сведений о таксономическом составе водорослей отдела Bacillariophyta озерных экосистем Алтая. Практическая значимость базы данных заключается в возможности информационного обеспечения заинтересованных субъектов при реализации хозяйственных и водохозяйственных мероприятий на территории Алтая. Сведения о диатомовой флоре могут выступать в качестве основы для фонового мониторинга экологического состояния окружающей среды и водных объектов. В настоящее время БД проходит регистрацию в ФСИС. В 2022 г. активно пополнялась БД палеогеографических, палеоэкологических и геоархеологических данных PaleoAltai https://www.paleoaltai.com/baza-dannyh