Аннотация результатов, полученных в 2018 году
В 2018-2019 гг работы по проекту велись в двух направлениях: исследования в Балтийском море и прилегающей территории и исследования в Северной Атлантике. Балтийское море и прилегающие территории Был построен литостратиграфический профиль болота Мохового, отражающий палеосукцессии растительных сообществ и возможное влияние трангрессионных явлений формировавшегося Балтийского моря. По данным изучения донных осадков оз. Камышового были получены реконструкции колебаний климата и обусловленной этим реакции абиотических компонентов природной среды в позднеледниковое и раннеголоценовое время Показано, что данными разреза Камышовое фиксируются четкие проявления короткопериодных климатических осциляций раннего голоцена: 11.3, 10.7–10.5 и 10–9.8 т.л.н. Эти похолодания нашли отражение в изменениях видового состава хирономид, палинологического спектра, геохимических и литостратиграфических данных. В Балтийском море выполнено первое подробное исследование пространственного распределения бентосных фораминифер в российском секторе юго-восточной части Балтийского моря. Соленость является лимитирующим фактором распространения фораминифер в Балтике. Тем не менее характеристики субстрата, а также гидродинамические условия придонного слоя воды также оказываются влияние на распределение агглютинированных фораминифер в исследуемом районе. Сообщества фораминифер в Готландской впадине Балтийского моря характеризуются низким биоразнообразием. Агглютинированные фораминиферы представлены всего тремя видами и присутствуют только в верхних 100 см осадочного разреза. Это свидетельствует о более динамичных гидрологических условиях в придонном слое воды в исследуемом регионе во время Римского климатического оптимума (1845–2324 к.л.н.). Среди редких карбонатных видов доминируют два вида: Cribroelphidium (Elphidium) excavatum и Cribroelphidium (Elphidium) incertum. Обнаружено два отчетливых пика увеличения доли Elphidium sp.: 941 и 8011 к.л.н. Показано, что поступление североатлантических вод в Балтийское море, маркирующее начало Литориновой стадии, в Готландском бассейне происходило уже 8011 к.л.н. Второй пик (941 к.л.н.) – интенсификация водообмена между Балтийским и Северным морями во время Средневекового климатическому оптимума. Полученные данные палеореконструкций являются очень предварительными и требуют уточнения. На основании результатов детального гранулометрического анализа в южной части Борнхольмской и Готландской впадин Балтийского моря показано, что осадконакопление в условиях повышенных скоростей придонных течений происходило во время Литориновой стадии, а пелагическое осадконакопление с низкими скоростями придонных течений характерно для Постлиториновой стадии. Периоды поступления в Борнхольмскую впадину тонкого песчаного материала предположительно указывают на повышение штормовой активности в районе исследования и существование дополнительного локального источника осадочного материала. Корреляция магнитной восприимчивости осадков с содержанием органического углерода и с окислительно-восстановительными условиями в придонном слое моря может быть использована при палеогеографических реконструкциях периодов гипоксии и аноксии в Балтийском море. Северная Атлантика В северо-восточной Атлантике изучены вариации интенсивности придонных палеотечений, а также реконструированы поверхностные и придонные условия по данным изучения фораминифер. На дрифте Гардар (северо-восточная Атлантика) пелагическое осаждение глинистых частиц в сочетании с поставкой материала ледового разноса песчаной размерности во время МИС 2-3 (14,5-45 тыс. к.л.н.) происходило в условиях слабого контурного течения. Контуритный дрифт активно формировался в голоцене (последние 11,7 тыс. к.л.н.) под воздействием перетока в Атлантику плотных вод из Норвежско-Гренландского бассейна. Выделено четыре периода повышения скорости контурного течения, совпадающие с увеличением среднегодовых поверхностных температур воды. По данным фаунистического анализа в сочетании с изотопными исследованиями, изменениями концентрации зерен IRD и содержания карбоната кальция, были выделены периоды интенсификации формирования морского льда и его таяния. Отмечены миграции Субарктического фронта. Рассчитанная температура поверхностных вод (0-50 м) варьирует в пределах 1-3° С, отражая изменения климатических условий в голоцене. Полученные данные позволили выделить голоценовые похолодания, которые совпадают с интенсивным формированием морского льда и его транспортом в южном направлении. Наши данные подтверждают предыдущие исследования, предполагающие, что изменения солнечной активности могут являться важным механизмом, регулирующим климатические флуктуации. Практически каждое голоценовое похолодание (за редким исключением) сопровождалось уменьшением солнечной активности, снижением глобальной температуры (данные ледового керна NGRIP), снижением температуры в районе исследования, увеличением поверхностной продуктивности, а также пиками IRD. Интересно, что климатический оптимум голоцена отмечен довольно высоким содержанием субполярного вида T. quinqueloba. На основе морфофункционального анализа было проведено разделение видов бентосных фораминифер на эпифауну и инфауну. Отмечено наличие свежего органического вещества (ОВ) на поверхности осадка и условий насыщения кислородом придонных вод на протяжении всего изученного временного интервала. Наиболее многочисленный вид эпифауны – Epistominella exigua с содержанием >50% в большинстве изученных образцов. Абсолютное доминирование E. exigua зарегистрировано в пределах гренландской – начале северогриппианской стадий голоцена (около 10-7.5 тыс. к.л.н.). В районе дрифта Гардар преобладание вида E. exigua предположительно связано с происходившими перестройками океанской палеоциркуляции, в частности, Субарктический фронт мог мигрировать несколько южнее и восточнее относительно своего современного положения. Последнее подтверждается полученными данными по распределению планктонных фораминифер в исследуемой колонке АИ-3359. В целом, наблюдаемый с 7.5 тыс. к.л.н. по настоящее время обнаружен тренд увеличения разнообразия экологических ниш, что, по-видимому, связано с улучшением условий палеосреды для фауны бентосных фораминифер. Последнее также подтверждается повышенными значениями процентного содержания видов-индикаторов высокой продуктивности. Об умеренных кислородных условиях вблизи дна можно судить по доминированию субоксидной группы бентосных фораминифер на протяжении всего интервала исследования. Увеличенные концентрации Trifarina angulosa около 9500, 6000, 4000 и 1000 лет назад отражают усиление гидродинамической активности придонных вод. Это совпадает с данными гранулометрического анализа. Коллективом авторов подготовлено 6 статей для публикации в ведущих международных изданиях, индексируемых WoS и Scopus. Из них 2 опубликованы, 2 – находятся в печати. Две уже направлены в печать. Основные результаты первого этапа выполнения работ доложены на российских и международных конференциях.

Аннотация результатов, полученных в 2019 году
Северная Атлантика является регионом, где происходит регуляция глобального океанского конвейера и осуществляется меридиональный перенос относительно соленых и теплых атлантических вод в высокие широты. От интенсивности меридионального переноса зависит климат Северной Европы, в частности смена природных условий в европейских морях и на прилегающей к ним суше. Изучение влияния затоков атлантических вод на природную среду европейских морей в голоцене являлось одной из целей нескольких проектов, в частности проекта BONUS (программа INFLOW). Так как Балтийский регион находился в стадии активного формирования во время последней дегляциации и в голоцене, отражение событий последнего, связанных, в том числе, с изменением уровня Мирового океана, проявляется в морских, лагунных и болотных отложениях. В настоящее время также наблюдается изменение активности северо-атлантического затока в Балтику через Северное море и Датские проливы. Эти затоки, называемые «Большими балтийскими затоками», существенно влияют на экосистему Балтики. Детальные комплексные исследования, посвященные сопоставлению данных, полученных при анализе морских, прибрежных и океанических отложений позволяют проследить отражение ключевых климатических событий в региональном масштабе. В рамках реализации двух этапов проекта были получены комплексные данные из нескольких районов: Северной Атлантики, Балтийского моря, Нижненеманской низменности (болото Моховое) и Виштынецкой возвышенности (оз. Камышовое). Полученные данные были сопоставлены и проанализированы с точки зрения отражения климатических сигналов голоцена. Выявленные в Северной Атлантике события Бонда (Bond et al., 1997, 2001) имеют цикличность около 1470+500 лет. Сходную цикличность имеют статистически усредненные холодные события голоцена в Северной Атлантике (Wanner et al., 2011). Нами в Северной Атлантике (колонка АИ-3359) отмечена как 1000-1500-летняя, так и 60-260-летняя периодичность цикличность климатических изменений. Полученные результаты хорошо согласуются с 1500-1600-летней цикличностью, выявленной многими авторами, в том числе в гренландском ледовом керне (циклы 500 и 1500 лет). В Балтийском море полученные нами данные свидетельствуют о разном отражении холодных климатических событий голоцена в разных районах бассейна. Предыдущими исследователями на основе анализа временного хода физических и химических показателей условий осадконакопления в Балтийском море была выявлена ярко выраженная периодичность 900-1500 лет (Harff et al., 2011). В соответствии с гипотезой авторов эта периодичность в осадках Балтийского моря означает климатические сигналы, т.к. она совпадает с отмеченной периодичностью в Северной Атлантике и в гренландском ледовом керне. Временная изменчивость затоковых явлений в Балтику согласно нашим данным контролируется климатической как долговременной (столетней), так и более короткой изменчивостью (год – десятки лет). Нами отмечено усиление частоты затоков североморских вод в отдельные короткие холодные периоды на общем фоне увеличивающейся гипоксии бассейнов, связанной с климатическими потеплениями и ростом антропогенной нагрузки. Короткопериодная изменчивость проявилась в согласованности вариаций параметров осадка с изменчивостью NAO. Предыдущие исследователи (Harff et al., 2011) также связывают периодические фациальные переходы в колонках донных осадков, отобранных в Балтике, с вековой изменчивостью NAO. Во время фаз преобладания морской моды NAO западные ветра обусловливают более соленую воду в Балтийском море. Как следствие, постоянный галоклин препятствует вертикальному перемешиванию вод и снабжению кислородом придонных вод. Слабо вентилированные придонные воды обусловливают накопление слоистых осадков, не подверженных влиянию биотурбации. Во время фаз преимущественно континентального NAO западное влияние на Балтику уменьшается, соленость падает, и слабый (или отсутствующий) галоклин позволяет кислороду за счет вертикального перемешивания вод поступать с поверхности моря ко дну. Бентос в ходе биотурбации делает осадки однородными. Что касается проявлений холодных климатических событий в болотных и озерных отложениях, нами получены весьма противоречивые данные, т.к. благодаря большой способности к саморегуляции экосистем, составляющих ландшафт, проявления коротких климатических событий (осцилляций) не всегда удаётся достоверно отследить палинологическим методом. Часто влияние таких событий оказывается опосредованным. Поэтому о влиянии коротких глобальных климатических событий на растительный покров в региональном масштабе можно судить лишь с определённой долей вероятности. Тем не менее данные и цикличность (~1000-1500), полученные в районе Нижненеманской низменности, примыкающей к Куршскому заливу, совпадают с данными из юго-восточной части Калининградского региона (Виштынецкая возвышенность, озеро Камышовое). В целом периодичность и временные диапазоны выделенных интервалов совпадают с периодичностью и временными диапазонами глобальных климатических событий. В этой связи их также можно отнести к климатическим сигналам.

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
Выявлен ход развития природной обстановки в юго-западной части прибрежной низменности Куршской лагуны (южная часть Куршской косы и прилегающие участки Самбийского полуострова) По палинологическим данным на изучаемой территории выделено шесть этапов развития растительного покрова в среднем и позднем голоцене, связанных со сменой климатических условий и ключевыми палеогеографическими событиями. Установлен переход от широколиственных лесов неморального комплекса (7000–5900 кал.л.н.) к дубравам паркового типа (5900–4200 кал.л.н.) и елово-широколиственным лесам с грабом(4200–2800 кал.л.н.). В результате постепенно усиливавшегося антропогенного пресса началось развитие вторичных смешанных лесов (2800–1400 кал.л.н.), а в последние 700 лет – фрагментация лесного покрова и развитие мозаичного агроландшафта. По диатомовым данным установлено, что влияние солоноватой воды в данной части Куршского залива в среднем и позднем голоцене было незначительным, преобладающее влияние имел речной сток. Выделено 4 этапа развития экосистем и условий осадконакопления и в юго-западной части котловины Куршского залива: 1) пресноводный прибрежный участок с тростниковыми займищами (7000–6600 кал.л.н.), 2) затапливаемое низинное болото (6600–6000 кал.л.н.), 3) пресноводная лагуна (6000–2200 кал.л.н.), 4) лагуна с признаками солоноватоводных условий (2200–400 кал.л.н.). По результатам фитолитного анализа реконструирована динамика природных условий и изменения уровня воды в юго-западной части Куршской лагуны в среднем и позднем голоцене. Установлено чередование субаквальных и субаэральных условий в данном районе в течение последних 7 тысяч лет. Выделены следующие этапы: 1 – 6900–6800 кал.л.н. (субаэральные условия), 2 – 6800–2800 кал.л.н. (субаквальные условия), 3 – 2800–1400 кал.л.н. (субаэральные условия), 4 – 1400–500 кал.л.н. (субаквальные условия). Проведен комплексный анализ (включая геохимические, гранулометрические и микропалеонтологические исследования) осадочных разрезов, полученных в Готландском и Гданьском бассейнах. Согласно результатам радиоуглеродного датирования, совмещенная седиментационная секция охватывает последние 7,8 тыс. кал.л.н. В течение этого времени повышенная активность затоков была зарегистрирована в течение термального максимума голоцена, между термальным максимумом голоцена и римским теплым периодом, во время римского теплого периода, темных веков и средневекового климатического оптимума. Преимущественно положительная фаза САК в эти периоды повлияла на преобладание западных ветров над Балтийским регионом, что, в свою очередь, привело к более частым затокам вод Северного моря. Уменьшение количества затоков в малый ледниковый период и современный теплый период совпадает с отрицательной фазой САК и ослаблением западных ветров. Периоды потепления климата, характеризующиеся увеличением продуктивности поверхностных вод, соответствуют термальному максимуму голоцена, римскому теплому периоду, средневековому климатическому оптимуму и современному теплому периоду. Анализ спектральной плотности реконструированных параметров показал широкий спектр периодичностей в изменениях параметров окружающей среды Балтийского моря; из которых значимые отражают 900- и 200-летнюю цикличность солнечной активности. Использование метода главных компонент для изучения колонок АНС-33060 и АБП-44035 позволило определить ассоциации показателей, в основном химических элементов, отражающих ведущие процессы осадконакопления в Борнхольмской и Восточно-Готландской впадинах на протяжении литориновой и постлиториновой стадий Балтийского моря. Главная компонента 1 (ГК1) отражает тенденции терригенного осадконакопления. Для обеих впадин прослеживается снижение значений ГК1 с начала литориновой стадии до минимума к концу средневековой климатической аномалии (~1000–600 лет назад). После этого началось некоторое увеличение значений ГК1. Тенденции биогенного осадконакопления прослежены по изменениям значений ППП. В обеих впадинах проявилось: 1) резкое увеличение значений на границе анциловой и литориновой стадий; 2) постепенный рост значений с начала литориновой трансгрессии до настоящего времени, с наибольшей скоростью происходивший в начале голоценового термального максимума (~7000-4000 лет назад) и с конца римского теплого периода (~2250–1550 лет назад) до максимума средневековой климатической аномалии (~1000–600 лет назад). Вековая-тысячелетняя цикличность более отчетливо выражена в Восточно-Готландской впадине. Наибольшие значения магнитной восприимчивости (МВ) отмечены в осадках озерной (анциловой) стадии Балтийского моря. Пики значений МВ до 150*10-5 - 250*10-5 SI в анциловых осадках соответствуют мощным гидротроилитовым прослоям с повышенным содержанием диагенетического магнитного минерала грейгита. Существенно более низкие значения МВ в морских (литориновых и постлиториновых) осадках (3*10-5 - 10*10-5 SI) отражают влияние затоков в Балтику соленых североморских вод и вызываемой ими аноксии придонного слоя. Близость Борнхольмской впадины к Датским проливам и, соответственно, большие объемы (по сравнению с Центральной Балтикой) втекающих аэрированных североморских вод ограничивают развитие гипоксии и анаэробных сульфатредуцирующих бактерий, продуцирующих грейгит (Reinholdsson et al., 2013). Анализ геоакустических данных высокого разрешения с использованием литологических данных по колонкам осадков, позволил выделить четыре основных пачки в голоценовых отложениях Восточно-Готландской впадины. На основе цифровой модели рельефа дна и акустической структуры осадков в южной части Восточно-Готландской впадины были идентифицированы: русловой контуритовый дрифт (конус выноса), удлиненные насыпные раздельные и напластованные дрифты. Выявленный комплекс контуритовых дрифтов предложено обобщенно называть «Готландским дрифтом». Горизонты осадков колонки ABP-44035 с высокими значениями ППП были интерпретированы нами как интервалы теплого регионального климата. Более мягкие и засушливые климатические периоды с меньшим стоком пресной воды соответствуют повышенной солености и большему накоплению органического углерода в результате усиления стратификации бассейна и гипоксии. Значения ППП показывают тенденцию к увеличению на интервале 7600-4200 кал. л.н., который был отнесен к термальному максимуму голоцена (HTM). Сильные сейсмоакустические рефлекторы связаны с увеличением содержания органического вещества. Выделены восемь локальных максимумов в вековом-тысячелетнем временном масштабе. Интегрированный максимум ППП, совпавший с самым сильный рефлектором R8, соответствует средневековому теплому периоду (MWP) (1300-750 кал. лет назад) и позднему средневековью (DA). Еще один интервал с высокими значениями ППП и рефлектором R6 соотносится с RWP (2200-1800 кал. л.н.). Период относительно сильных придонных течений соответствует литориновой стадии (7500-3500 кал. л. н.), тогда как постлиториновой стадии соответствует период низкой активности придонных течений. Реконструированные скорости придонного палеотечения не коррелируют со значениями ППП и климатическими периодами. Если SS является показателем скорости придонного течения, которая зависит от градиента солености (плотности), вызванного затоком, то значения ППП зависят от объема поступившей воды, которая может накапливаться постепенно, даже при слабых течениях. Изучение литодинамических процессов на подводном береговом склоне Самбийского полуострова показало, что наибольшую роль в формировании поверхностных осадков прибрежной зоны с различными углами уклона дна играют изменения относительного уровня моря. Резкие изменения уровня в позднем плейстоцене – раннем голоцене способствовали затоплению выработанного клифа. Постепенное эвстатическое поднятие и последующее длительное стояние уровня в среднем – позднем голоцене привели к формированию поверхности волновой эрозии на верхней террасе затопленного клифа и аккумуляции маломощных песчаных отложений у современной береговой линии. Выполнено первое наиболее подробное и комплексное изучение современных и ископаемых планктонных и бентосных фораминифер района контуритового дрифта Гардар. На основе микропалеонтологического и статистического анализов рассчитаны температуры поверхностных вод (0–50 м) за последние 11 тыс. кал.л. В среднем они варьируют в пределах 1–3 °C как для летнего, так и для зимнего периодов. Кроме того, в рассматриваемом регионе зафиксированы кратковременные климатические колебания (интервалы похолодания), которые сопровождались интенсивным формированием морского льда и его транспортом в южном направлении. С небольшим запозданием данные интервалы проявились и по индикаторам изменений условий в придонном слое – наблюдается ослабление скоростей придонных течений, а также снижение содержания карбоната кальция в осадке. Несколько запаздывающий характер выделенных холодных событий у дна свидетельствует о развитии этих изменений преимущественно на поверхности (контроле процессами, происходящими на поверхности). В районе дрифта Гардар прослежена последовательная смена условий поступления органического вещества на дно – от сезонно контрастных в раннем и позднем голоцене (с отдельными эпизодами умеренно контрастной продуктивности) до слабо контрастных в среднем голоцене. В раннем и позднем голоцене интервалы с повышенной биопродуктивностью совпадают с эпизодами приближения субарктической фронтальной системы к району исследования. Более равномерное в течение года поступление продукции в течение 8-4 тыс. кал.л., по-видимому, связано с более теплым климатом во время оптимума голоцена. Сопоставление особенностей осадконакопления в Северо-Восточной Атлантике и в Балтике в вековом-тысячелетнем масштабе указывает на возможность существования локального отклика на крупные региональные процессы, выраженные, например, в климатических сигналах САК. В положительную фазу САК происходит увеличение поступления более теплых и соленых вод в Норвежский бассейн и усиление глубинной конвекции, что приводит к интенсификации СВГВ. Положительная фаза САК способствует также и затокам североморских вод в Балтийское море.