КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер 22-47-08001

НазваниеОбщая картина изменений климата и его воздействие на окружающую среду и общество в северной и центральной частях Евразийского континента со времени последнего оледенения: реконструкция по геологическим и палеобиологическим данным

РуководительНургалиев Данис Карлович, Доктор геолого-минералогических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет", Республика Татарстан (Татарстан)

Период выполнения при поддержке РНФ

2022 г. - 2024 г.

Конкурс№62 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований международными научными коллективами» (MOST).

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле, 07-701 - Палеогеография

Ключевые словаИстория климатических изменений, палеореконструкции, северная и центральная часть Евразии, последнее оледенение, донные отложения озер, геохимические, палеобиологические и магнитные индикаторы, пыльца, диатомовые, Cladocera, спелеотемы, палеомагнитная запись, магнитотактические бактерии.

Код ГРНТИ38.31.15, 37.15.31, 39.19.29

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
В связи с нестабильностью климата последних десятилетий одной из приоритетных задач для мирового научного сообщества является изучение изменений климата Земли в прошлом, выявление их причин, закономерностей, последствий и составление прогнозов (Climate Change 2014, IPCC). Необходимо понять насколько нестабильность климата последних лет связана с деятельностью человека, были ли подобные периоды в прошлом, какова была динамика и цикличность процессов изменения климата в разных частях Земного шара; насколько часты были экстремальные климатические события, чем они были вызваны, каковы были их последствия для человека и природы. Северная и Центральная Евразия находятся под постоянным влиянием западных переносов воздушных масс умеренных широт, азиатского антициклона и восточных переносов воздушных масс полярных регионов. На этой территории раскинулась огромная часть российской территории, включающая обширные районы вечной мерзлоты с соответствующей растительностью, лесные массивы, участки лесостепей, степей, Климат южной части континента засушливый и полузасушливый. На этой территории располагаются Казахстан, часть Северо-Западного Китая и Западная Монголия. По мере того как в условиях глобального потепления происходит изменения климата, таяние вечной мерзлоты, отмечаются также изменения в увлажнённости территории, что в сумме оказывает значительное влияние на растениеводство, животноводство и население этих регионов. Проблемы эмиссии углекислого газа при сжигании горючих ископаемых и влияние этого процесса на изменения климата определяют политику и стратегию России в области «чистой» энергетики. Происходило ли таяние вечной мерзлоты когда-либо раньше на протяжении голоцена? Каковы были последствия таяния вечной мерзлоты? Каковы были климатические и экологические условия в исследуемом регионе во время максимума последнего оледенения (LGM), позднего дриаса (YD), климатического оптимума голоцена (HO), средневекового климатического оптимума (MWP), малого ледникового периода (LIA) и текущего периода глобального потепления (CWP)? Какое влияние оказывают западные переносы воздушных масс умеренных широт, азиатский антициклон и восточные ветры полярных регионов на характер выпадения осадков в изучаемом регионе в различных временных масштабах? Данный проект предполагает получение ответов на эти вопросы посредством анализа геохронологических, геохимических, биологических и магнито-минералогических и палеомагнитных исследований донных отложений озер Кандрыкуль, Шира Балхаш и озер Алтая для реконструкции климата и изменений окружающей среды со времени последнего оледенения. Керны донных отложений будут датироваться по 210Pb, 137Cs и 14C, а затем будут проанализированы с определением: 1) содержания органического и неорганического углерода, 2) органического азота, 3) 18O и 13C карбонатов, 4) 13N и 13C органического вещества, 5) элементного состава донных отложений, 6) палеобиологических показателей (включая спорово- пыльцевой анализ, диатомовый кладоцерный анализ, анализ магнитотактических бактерий, анализ седииментационной ДНК 7) магнитных свойств, а именно магнитной восприимчивости, параметров петли гистерезиса и т.д., а также палеомагнитной записи. Будут получены мастер-кривые палеовековых геомагнитных вариаций для региона. На основе этих данных будут описаны изменения экологических и климатических условия в водосборном бассейне каждого из намеченных к изучению озер в настоящее время и прошлом. Поскольку озеро Кандрыкуль расположено к западу от Уральских гор, климатические условия в этом районе определяются, в основном, западными переносами умеренных широт и восточными ветрами полярных регионов. Климатические изменения в районе озера Балхаш на юге связаны, главным образом, с влиянием западных переносов воздушных масс и вариациями солнечной радиации, вызванных колебаниями орбитальных параметров, и суммарного солнечного излучения. На климат в районе озера Шира в Горном Алтае могут влиять западные переносы умеренных широт, азиатский антициклон и восточные переносы воздушных масс полярных регионов. Используя уже имеющиеся данные и дополнив их новыми данными, полученными в ходе выполнения проекта, и изучения донных отложений озер и спелеотем исследуемого региона, можно получить более полную картину климатических изменений в исследуемой области, проанализировать поведение западных ветров умеренных широт, азиатского антициклона и восточных ветров полярных регионов, которое связано с вариациями количества поступающей солнечной энергии, а также с другими локальными изменениями в разные периоды с момента последнего оледенения. Изучение геохимических, магнитных биологических прокси озерных кернов позволит проанализировать историю изменения осадочных пород, состава воды и донных отложений, изменения растительного покрова и биоразнообразия в исследуемом регионе с момента последнего оледенения. Информация, которая будет получена в ходе выполнения данного проекта, дополнит наше представление о том, какое влияние оказывает климат на окружающую среду и население в изучаемом регионе. Результаты проекта будут иметь не только научную ценность, но ценность практическую для разработчиков климатических моделей для точного прогнозирования будущих изменений климата и их последствий.

Ожидаемые результаты
В ходе выполнения проекта будут построены модели климатических изменений и создана финальная общая схема развития ландшафтов и палеоэкологических изменений в Северной и Центральной Евразии во время максимума последнего оледенения, позднего дриаса, климатического оптимума голоцена, средневекового климатического оптимума и малого ледникового периода на основе комплексного применения геохронологических, геохимических (изотопный, элементный анализ), магнитных и палеомагнитных исследований и палеобиологического анализа донных отложений озер Шира, Балхаш, Кандрыкуль и одного-двух озер Алтайского края. С использованием количественных методов, применяемых к данным изотопного анализа, элементного анализа, магнитного, палеомагнитного, палинологического, диатомового, кладоцерного анализов, метагеномных исследований в осадке будут оценены климатические изменения и показаны изменения палеэкологических параметров в регионе исследований. Будет проведен анализ сходств и различий климатических и экологических условиях, сложившихся в районе исследуемых озер с момента последнего оледенения, и сравнение новых данных с глобальными данными, таким как инсоляция и общее количество солнечной радиации, и данными по модельным ледяным кернам и спелеотемам. Основными целями этих сравнений являются: 1) выявление сходств и различий в климатических и экологических условиях в районах каждого из озер во время максимума последнего оледенения, позднего дриаса, климатического оптимума голоцена, средневекового климатического оптимума и малого ледникового периода; 2) оценка влияния западных переносов воздушных масс (ветров) умеренных широт, азиатского антициклона и восточных переносов воздушных масс полярных регионов на климатические условия в районе каждого из озер. 3) определение основных факторов, формирующих климат в районе каждого из озер. Результатами выполнения проекта станут публикации в журналах первого и второго квартиля, цитируемые WoS и создание баз данных по результатам геохимических, палеомагнитных и палеобиологических исследований, доступных для широкой мировой научной общественности. Результаты проекта будут иметь не только научную ценность, но ценность практическую для разработчиков климатических моделей для точного прогнозирования будущих изменений климата и их последствий.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В рамках проекта начат сбор и анализ данных с целью детальной реконструкции изменений окружающей среды и климата в нескольких ключевых регионах: Алтай, Казахстан и Приуралье. Целью исследований является детальное изучение климатических и экологических условий в этих регионах во время максимума последнего оледенения (LGM), позднего дриаса (YD), климатического оптимума голоцена (HO), средневекового климатического оптимума (MWP), малого ледникового периода (LIA) и текущего периода глобального потепления (CWP). Необходимо понять, какое влияние оказывают западные переносы воздушных масс умеренных широт, азиатский антициклон и восточные ветры полярных регионов на характер выпадения осадков в указанных регионах в различных временных масштабах. Отличительной особенностью данного проекта является изучение и спелеотем и донных отложений современных озер в каждом из регионов, получение широкого комплекса геохимических, биологических, магнито-минералогических и палеомагнитных данных, а также исключительно детальное датирование донных отложений с использованием 210Pb, 137Cs и 14C. В 2022 году начато лабораторное исследование донных отложений озер Кандрыкуль (Башкирия), Балхаш (Казахстан), Шира (Алтай). По колонкам донных отложений данных озер, отобранных ранее, составлены предварительные и, в некоторых случаях, окончательные возрастные модели осадков, проведены различной детальности и полноты измерения геохимических, биологических, магнито-минералогических и палеомагнитных параметров. Например, для донных отложений озера Шира построена детальная возрастная модель, максимальный возраст изучаемых отложений составил ~10500 лет (ВР). В общей сложности было продатировано 27 образцов радиоуглеродным и 210Pb, 137Cs методами датирования. Для образцов озера Шира были определены TOC, TIC, TN, δ 13Сорг, изотопный состав углерода и кислорода карбонатов δ13Скарб, δ18Oкарб согласно этим данным проведен анализ изменения климата, данные сопоставлены с остальными изученными параметрами образцов, что позволило выделить стадийность в истории развития оз. Шира. Показатели TOC и TN увеличиваются снизу-вверх по разрезу, что объясняется возрастающей активностью биоты и накоплением органического вещества. Анализ гранулометрического состава позволил выделить 4 цикла в осадконакоплении с ростом и уменьшением количества привносимого материала. По полученным геохимическим данным рассчитаны индексы, которые также использовались для изучения стадийности развития озера. Петромагнитные данные были использованы для палеоклиматических реконструкций. Магнитная восприимчивость позволила скоррелировать керновые колонки между собой, а также сопоставить длинные и короткие (верхней части разреза) керны, для представления полного разреза изучаемых осадков. Палеомагнитные исследования позволили реконструировать палеовековые геомагнитные вариации, также получена кривая изменения относительной палеонапряженности по разрезу озера Шира. Разложение коэрцитивных спектров на компоненты позволило выявить распространение в разрезе остатков магнитотактических бактерий (МТБ). Магнитные данные подтверждены электронномикроскопическим изучением магнитных сепаратов и прямым наблюдением остатков МТБ. На разных интервалах количество магнитных зерен разное, также небольшое изменение магнитной жесткости зерен по разрезу свидетельствует о разных условиях окружающей среды, которые отразились на жизнедеятельности и особенностях МТБ. Полученные данные диатомового и кладоцерного анализа согласуются с результатами палинологического анализа донных отложений. Так, в промежутке ~2470-2434 кал.л.н, отвечающем условиям мезотрофного-эвтрофного, слабоминерализованного водоема с умеренной глубиной и щелочными условиями водной среды, обнаружено максимально высокое содержание створок планктонной Handmannia comta. Этот короткий эпизод совпадает с минимально низким содержанием в отложениях пыльцы Artemisiasp, что свидетельствует о кратковременном увеличении осадков в регионе и снижении испарения в холодный период. Максимально высокое содержание в отложениях остатков Ceriodaphniasp. из ветвистоусых ракообразных, способных переносить высокую соленость, примерно в 4440 кал.л.н., возможно, связано с теплыми и сухими климатическими условиями, вызвавшими повышенное испарение и пониженное увлажнение в это время. Выполнена комплексная реконструкция изменений климата, растительности и окружающей среды в районе озера Шира. Обнаружена информативность особенностей биогенной магнитной компоненты осадков с изменениями окружающей среды, выявленными по палеобиологическим (комплекс диатомового, кладоцерного и палинологического анализа) исследованиям донных отложений. Отобраны спелеотемы на Алтае и в Предуралье, они доставлены в лабораторию на Тайване, начато их исследование. Донные отложения озера Белое отобраны впервые с использованием предварительной сейсмоакустической разведки и тщательного выбора точек отбора донных отложений. Верхняя часть осадка отобрана гравити-корером, осуществлена ее привязка к основному керну с использованием магнитных данных. Выбор озера Белое на Алтае для отбора колонок донных отложений был осуществлен по данным предварительных сейсмоакустических исследований 5 озер (Колыванское, Белое, Мостовое, Малое Яровое, Щекулдук). Гидравлическим пробоотборником типа Mackereth в озере отобрано 5 длинных керновых колонок (4.92, 4.52, 5.18, 5 и 5.14 м.), а также 7 коротких кернов с помощью гравити-корера, длины колонок – 0.37, 0.2, 0.41, 1.21, 1.48, 1.87 и 1.92 м. Отобрано 10 образцов донных отложений (верхние 0-2 см). Отобрано 6 качественных и 3 количественных пробы зоопланктона. Отобрано 280 проб почв из 20 штуфов мощностью 70 см по перпендикулярному озеру профилю. Для датировки в лабораторию NTUAMS (Тайбэй, Тайвань) отправлены образцы оз. Балхаш из керновой колонки 4 и образцы из отобранного в этом году озера Белое. Общее количество отправленных на 14С датирование составляет 30 образцов. Для датировки верхней части керна с помощью изотопов 210Pb, 137Cs отправлено 15 образцов.

Публикации

1. Valieva E.A., Nigamatzyanova G.R., Nigmatullin N.M., Nurgaliev D.K., Frolova L.A. Детальные результаты диатомового анализа донных отложений озера Большое Миассово (Челябинская область, Россия) Вопросы современной альгологии., Вопросы современной альгологии. 2022. № 1 (28). С. 110–116. (год публикации - 2022) https://doi.org/10.33624/2311-0147-2022-1(28)-110-116

2. Валиева. Э.А., Нигамацянова Г.Р., Нургалиев Д.К., Фролова Л.А. Preliminary results of diatom analysis of bottom sediments from lake Maloe Miassovo (Cheluabinsk region, Russia) Limnology and Freshwater Biology 2022 (4): 1601-1603, Limnology and Freshwater Biology 2022 (4): 1601-1603 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.31951/2658-3518-2022-A-4-1601

3. Нигаматзянова Г.Р., Нигматуллин Н.М., Валеева Е.А., Фролова А.А., Нургалиев Д.К., Фролова Л.А. Reconstruction of vegetation cover dynamics and climatic changes based on palynological data of Lake Shira sediments (Khakassia) Proseedings of International conference "Greenhouse gas emissions today and in the geological past: sources, impact on climate and the environment" GREG-2022, - (год публикации - 2023)

4. Нигматуллин Н.М., Нигаматзянова Г.Р., Валиева Э.А., Нургалиев Д.К., Фролова Л.А. Палеолимнологические исследования меромиктического озера Шира (республика Хакассия) на основе анализа субфоссильных Сladocera Динамика экосистем в голоцене. Сборник статей по материалам всероссийской научной конференции, Санкт-Петербург, 17-21 октября 2022 года /, Динамика экосистем в голоцене. Сборник статей по материалам всероссийской научной конференции, Санкт-Петербург, 17-21 октября 2022 года / (год публикации - 2022)

5. Нургалиев Д.К., Юсупова А.Р. , Кузина Д.М., Крылов П.С., Муликова Д.И. Lacustrine sediments variability of magnetic properties of Lake Kandrykul Proseedings of International conference "Greenhouse gas emissions today and in the geological past: sources, impact on climate and the environment GREG 2022, Proseedings of International conference "Greenhouse gas emissions today and in the geological past: sources, impact on climate and the environment (год публикации - 2023)

6. Харитонова М.А., Нигамацянова Г.Р., Синягина М.Н., Нургалиев Д.К., Фролова Л.А. Methanogens and Methanotrophs in the Structure of Microbial Communities of Bottom Sediments of Lake Kandry Kul (Southern Urals) Proseedings of International conference "Greenhouse gas emissions today and in the geological past: sources, impact on climate and the environment GREG 2022, Proseedings of International conference "Greenhouse gas emissions today and in the geological past: sources, impact on climate and the environment (год публикации - 2023)

7. Валиева Э.А., Нигаматзянова Г.Р., Нигматуллин Н.М., Кузина Д.М., Нургалиев Д.К., Фролова Л.А. Сравнительные результаты диатомового анализа донных отложений озер Южного Урала (Россия) Материалы международной научно-исследовательской конференции «Эмиссия парниковых газов сегодня и в геологическом прошлом: источники, влияние на климат и окружающую среду». – 2022. – Стр. 12., Материалы международной научно-исследовательской конференции «Эмиссия парниковых газов сегодня и в геологическом прошлом: источники, влияние на климат и окружающую среду». – 2022. – Стр. 12. (год публикации - 2022)

8. Кузина Д., Юсупова А., Нургалиев Д., Антоненко В., Хун-Чун Ли, Чун-Йен Чжоу. Magnetic properties of sediments from Lake Shira (Khakassia) Problems of Geocosmos–2022, с.1. Электронный ресурс (год публикации - 2022)

9. Кузина Д.М., Юсупова А.Р., Нургалиев Д.К., Антоненко В.В., Рогов А.М. The nature of magnetism of bottom sediments of Lake Kandrykul (Republic of Bashkortostan) Problems of Geocosmos–2022, с.1. Электронный ресурс (год публикации - 2022)

10. Нигаматзянова Г.Р., Нигматуллин Н.М., Валиева Э.А., Нургалиев Д.К., Фролова Л.А. Реконструкция растительного покрова и климатических изменений позднеледниковья и голоцена Южного Урала на основе спорово-пыльцевого анализа донных отложений озера Большое Миассово Международная научно-исследовательская конференция «Эмиссия парниковых газов сегодня и в геологическом прошлом: источники, влияние на климат и окружающую среду». – 2022. – Стр. 33., Международная научно-исследовательская конференция «Эмиссия парниковых газов сегодня и в геологическом прошлом: источники, влияние на климат и окружающую среду». – 2022. – Стр. 33. (год публикации - 2022)

11. Нигматуллин Н.М., Нигаматзянова Г.Р., Валиева Э.А., Кузина Д.М., Нургалиев Д.К., Фролова Л.А. Cooбщества субфоссильных Сladocera в донных отложениях озера Большое Миассово (Южный Урал) GREG 2022: Международная научно-исследовательская конференция «Эмиссия парниковых газов сегодня и в геологическом прошлом: источники, влияние на климат и окружающую среду». – 2022. – Стр. 34., Международная научно-исследовательская конференция «Эмиссия парниковых газов сегодня и в геологическом прошлом: источники, влияние на климат и окружающую среду». – 2022. – Стр. 34. (год публикации - 2022)

12. Харитонова М.А., Фролова Л.А., Нигаматзянова Г.Р., Нигматуллин Н.М., Синягина М.Н., Нургалиев Д.К. Метаногены и метанотрофы в структуре сообществ микроорганизмов донных отложений озера Кандрыкуль (Южный Урал) Международная научно-исследовательская конференция «Эмиссия парниковых газов сегодня и в геологическом прошлом: источники, влияние на климат и окружающую среду». – 2022. – Стр. 53., Международная научно-исследовательская конференция «Эмиссия парниковых газов сегодня и в геологическом прошлом: источники, влияние на климат и окружающую среду». – 2022. – Стр. 53. (год публикации - 2022)

13. Юсупова А.Р. Магнитные свойства осадочных отложений озера Шира (Хакасия) Материалы Международного молодежного научного форума "ЛОМОНОСОВ-2022". М.: МАКС Пресс, 2022., с.1. Электронный ресурс. (год публикации - 2022)

14. Юсупова А.Р., Нургалиева Н.Г., Кузина Д.М., Нургалиев Д.К., Антоненко В.В. LACUSTRINE SEDIMENTS VARIABILITY OF MAGNETIC PROPERTIES, MINERAL AND CHEMICAL COMPOSITION OF LAKE KANDRYKUL GREG 2022: Международная научно-исследовательская конференция «Эмиссия парниковых газов сегодня и в геологическом прошлом: источники, влияние на климат и окружающую среду». Издательство Казанского университета, Международная научно-исследовательская конференция «Эмиссия парниковых газов сегодня и в геологическом прошлом: источники, влияние на климат и окружающую среду». – 2022. – Стр. 57. (год публикации - 2022)

15. Юсупова А.Р., Кузина Д.М., Нургалиева Н.Г., Крылов П.С., Антоненко В.В. Изучение климатических изменений по элементному и минеральному составу осадочных отложений озера Шира Актуальные проблемы геологии докембрия, геофизики и геоэкологии: материалы XXXIII молодежной научной школы-конференции, посвященной памяти члена-корреспондента АН СССР К.О. Кратца и академика РАН Ф.П. Митрофанова. Издательство ФИЦ КНЦ РАН, с. 251-253 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.37614/978.5.91137.474.7

16. Юсупова А.Р., Нургалиева Н.Г., Кузина Д.М., Баталин Г.А., Гареев Б.И. ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДОННЫХ ОСАДОЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ОЗЕРА ШИРА, КАК ИНДИКАТОРЫ ПАЛЕОКЛИМАТА Материалы Всероссийской конференции (с участием зарубежных ученых),посвящённой 65-летию Института геохимии им. А.П. Виноградова и 105-летию со дня рождения академика Л.В. Таусона. Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Т. 2. – с. 245-247. (год публикации - 2022)

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
В отчетный период проведены полевые работы на озере Балхаш (Казахстан). Проведены сейсмоакустические исследования по 3 профилям общей протяженностью 17 км. Проведен сейсмофациальный анализ временных сейсмоакустических разрезов, позволивший выделить 4 сейсмофации – фация I (мощностью ~2.7 м) характеризуется однородными илами, со слабо прослеживающимися горизонтальными осями синфазности; фация II (мощностью ~3.8 м) характеризуется слоистыми отложениями с четкими осями синфазности; фация III (мощностью ~0.5 м) характеризуется повышенными значениями амплитуды сигнала; фация IV (мощностью ~4.5 м) характеризуется субпаралельным рисунком, образуемым осями синфазности. Выявлен ряд газопроявлений в виде П-образных структур. При глубине воды 6.5 м, в местах ненарушенной сплошности осадков, вне зоны газопроявлений с помощью гравити-корера UWITEC было отобрано 4 керна длиной 53 см (GC1), 58 см (GC2), 67 см (GC3) и 122 см (GC4). Проведено датирование 20-ти образцов 210Pb, 137Cs методом, верхней части разреза короткого керна GC4 длиной 122 см, отобранного в июне 2023г из озера Балхаш. Средняя скорость осадконакопления для этого интервала определена как 0,322 см/год. Также продатировано 18 образцов верхней части разреза короткого керна GC (37 см) озера Кандрыкуль. Средняя скорость осадконакопления верхней части разреза определяется как 0.355 см/год. Проведено радиоуглеродное датирование 8 образцов отложений озера Балхаш (Казахстан) длинной керновой колонки К3 (544 см), отобранной в 2012г. в лаборатории Национального университета Тайваня, NTUAMS с использованием ОхСal v4.2.4 Bronk Ramsey (2020). На основе сопоставления полученных ранее данных лабораторий ETH Zurich (9 проб), Poznań Radiocarbon Laboratory (7 проб) и комплексного анализа всех данных, включая NTUAMS (8 проб) с использованием программного комплекса Bacon 2.2 была построена детальная возрастная модель осадков озера Балхаш. Все три группы определений демонстрируют большой разброс значений, что свидетельствует о сложном характере седиментации, перемешивания и переотложения осадков. Это связано с поступлением в некоторые годы большого объема воды в дельту, что могло приводить к перемешиванию и переотложению осадков. Максимальный датированный возраст изучаемых донных отложений составил ~ 4000 лет (ВР). Средняя скорость осадконакопления определена как 0.189 см/год. Предварительные палеобиологические исследования длинного керна также свидетельствуют о сложной стратиграфии данных, обусловленных перемешиванием осадка в некоторые эпохи. В 2023 году отобраны керны донных отложений оз. Кандрыкуль (Башкортостан) длиной 100, 133, 161 см. Также в рамках проекта было проведено комплексное изучение осадков оз. Кандрыкуль, отобранных в 2021 г. Проведено радиоуглеродное датирование 14 проб длинного керна К3 (524 см) осадков оз. Кандрыкуль в NTUAMS Lab в Тайпее на Факультете Наук о Земле Национального университета Тайваня. Максимальный датируемый возраст составил порядка 7830 л. н. (BP). По всем образцам длинных кернов донных отложений оз. Балхаш и оз. Кандрыкуль проведен анализ коэрцитивных спектров и их разложение на ферримагнитные компоненты с помощью «естественного» вейвлет преобразования для выявления наличия остатков магнитотактических бактерий (МТБ). Получены параметры «BS» и «BН» (биогенные магнитомягкая и магнитожесткая компоненты соответственно). Вариации основной компоненты «BS» по глубине позволили выделить ряд образцов с наибольшим наличием в них остатков МТБ и использовать их для дальнейшего изучения на просвечивающем электронном микроскопе (ПЭМ). Размеры, морфология кристаллов, их положение в цепочках из 3-5 кристаллов и их состав позволяют идентифицировать остатки магнитофоссилий представленных магнетитом. В осадках озера Балхаш в верхней части разреза выделяется более магнитожесткая компонента «BН». В осадках оз. Кандрыкуль также выявлено наличие магнитных нанофоссилий, продуцируемых МТБ. Также выделены две основные ферримагнитные составляющие – магнитомягкая компонента «BS» и магнитожесткая компонента «BH». Обнаружено, что осадки Бореальной и Атлантической стадий содержат в основном компоненту «BS», выше по разрезу ~ 4675 л.н. она сменяется на магнитожесткую компоненту «BH», которая содержится в осадках до начала Субатлантической стадии. Это первое свидетельство возможности использования остатков МТБ для межрегиональной корреляции осадков. Вероятно, такое поведение МТБ связано с трендом потепления. Озеро Большое Миассово (Южный Урал) было отобрано коллективом ранее в рамках гранта РНФ - 18-17-00251, в рамках данного проекта было принято решение более детально исследовать осадки этого озера палеобиологическими методами с целью сопоставления с данными озера Кандрыкуль и повышения надежности палеоклиматического результата по этому региону. В отчетном году продолжены палеобиологические исследования донных отложений озер регионов исследования, заявленных в проекте, а именно, Казахстана (оз. Балхаш), Хакасии (оз. Шира), Южного Урала (оз. Большое Миассово), Алтая (оз. Белое), полученные результаты позволяют составить достаточно детальное представление об изменении климата и окружающей среды в указанных регионах. Значительный интерес на этой стадии представляют результаты, полученные по результатам изучения короткой колонки оз. Шира. На основании присутствия пыльцы эфедры, а также увеличение представленности пыльцы сосны обыкновенной выявлено потепление и гумидизация климата в интервале ~1.1-0.07 тыс. кал. л.н., что, вероятно, соответствует средневековой тепловой аномалии. Однако резкое снижение присутствия пыльцы сосны обыкновенной и сибирской в диапазоне ~0.7-0.3 тыс.кал. л.н., указывает на похолодание в малый ледниковый период, последствия которого проявились по всему северному полушарию. По данным изучения оз. Шира можно полагать, что малый ледниковый период в Южно-Сибирской горной ландшафтной стране был достаточно гумидным (сценарий «холодно-влажно»). Кроме озерных архивов, свидетельством того, что повышалась гумидность во время малого ледникового периода, является также аккумуляция льда на хребтах Российского и Монгольского Алтая. С 1300 г заметно уменьшение в палиноспектрах сибирской кедровой сосны, что может служить косвенным свидетельством похолодания климата при относительно сухом климате. С 1500 г. условия формирования колонки стали более влажными – на изучаемой территории заметно расширились березовые леса; одновременно отступили степные ассоциации. Эти два эпизода могут соответствовать двум фазам малого ледникового периода: относительно аридной с 1300 по 1500 гг. и гумидной с 1500 по 1700 гг. Более холодные условия при слабой инсоляции вызывали усиление азиатского антициклона, что, в конечном счете приводило к смещению западных ветров на юг и выпадению большего количества летних осадков, пришедших с полярного фронта. По результатам исследований в 2023 г. по данным озера Шира, начало малого ледникового периода в Южно-Сибирской горной ландшафтной стране датируется 1300 гг. и в целом соответствует сценарию «холодно-влажно», что роднит данный регион с Центральной Азией и отличает от муссонной юго-восточной Азии, где малый ледниковый период соответствовал сценарию «холодно-сухо». В октябре 2023 года в Институте геологии и нефтегазовых технологий КФУ проведена Всероссийская с международным участием конференция «Палеомагнетизм и магнетизм горных пород», где участники проекта выступили с докладами по теме проекта на специальной сессии. Результаты исследований представлены на различных всероссийских и международных конференциях: Вышли и приняты к печати статьи Scopus/WoS, в том числе входящие в Q2.

Публикации

1. А.Р. Юсупова, Н.Г. Нургалиева, Д.М. Кузина, В.Ф. Сотникова, Д.И. Муликова ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ МАГНИТНО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ОЗЕРА БЕЛОЕ (ЮЖНАЯ СИБИРЬ, РОССИЯ) Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки, Т.4. (год публикации - 2023)

2. Валиева Э.А., Л.А. Фролова, Палагушкина О.В., Нигаматзянова Г.Р., Нургалиев Д.К. Реконструкция истории развития озера Большое Миассово (Южный Урал) в период позднеледниковья и голоцена на основе диатомового анализа донных отложений Геоморфология и палеогеография. 2023. Том 54, № 4. С. 195–206., Геоморфология и палеогеография. 2023. Том 54, № 4. С. 195–206. (год публикации - 2023) https://doi.org/10.31857/S29491789230

3. Валиева Э.А., Фролова Л.А., Нургалиев Д.К Результаты диатомового анализа донных отложений озера Шира (Хакасия) Естественные и технические науки. 2023. №12., Естественные и технические науки. 2023. №12. (год публикации - 2023)

4. Кузина Д.М., Юсупова А.Р., Нургалиева Н.Г., Нургалиев Д.К., Крылов П.С., Муликова Д.И. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ОЗЕРА КАНДРЫКУЛЬ (РЕСПУБЛИКА БАШКОРТОСТАН, РОССИЯ) Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, - (год публикации - 2023)

5. Нигаматзянова Г.Р., Нигматуллин Н.М., Фролова Л.А. Динамика растительного покрова юго-востока полуострова Ямал в голоцене по данным спорово-пыльцевого анализа донных отложений арктического озера Биоразнообразие экосистем Крайнего Севера: инвентаризация, мониторинг, охрана : IV Всероссийская научная конференция : 5–9 июня 2023 г., Сыктывкар, Республика Коми : доклады., – Сыктывкар : ИБ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН (год публикации - 2023) https://doi.org/10.5281/zenodo.7825220

6. Нигаматзянова Г.Р., Фролова Л.А., Нигматуллин Н.М., Юсупова А.Р., Нургалиев Д.К. Реконструкция растительности и климатических изменений позднеледниковья - голоцена Южного Урала на основе спорово-пыльцевого анализа донных отложений озера Большое Миассово Геоморфология и палеогеография, 2023, том 54, № 4, с. 179–194, Геоморфология и палеогеография, 2023, том 54, № 4, с. 179–194 (год публикации - 2023)

7. Нигматуллин Н.М., Фролова Л.А., Нургалиев Д.К. История развития сообщества Сladocera в озере Шира (республика Хакасия) «Естественные и технические науки» № 12, «Естественные и технические науки» № 12 (год публикации - 2023)

8. Диляра М. Кузина, Хонг-Чун Ли, Анастасия Р. Юсупова, Данис К. Нургалиев, Сатабди Мишра, Цзы-Цен Шен Magnetic susceptibility and elemental geochemistry from Shira Lake sediments reveal climate and environmental changes over the past 900 years in central Altai, Russia The XXI INQUA Congress, The XXI INQUA Congress, 13 – 20 July 2023, Roma, Italy (год публикации - 2023)

9. Ибрагимова А., Фролова Л. Донные отложения озер в реконструкции эколого-климатических условий прошлого Международная выставка и научная конференция «Здравоохранение, образование и спорт в эру возрождения новой эпохи государства». 10-12 октября 2023 г., г. Ашхабад, Туркменистан., Международная выставка и научная конференция «Здравоохранение, образование и спорт в эру возрождения новой эпохи государства». 10-12 октября 2023 г., г. Ашхабад, Туркменистан. (год публикации - 2023)

10. Кузина Д.М., Щербаков В.П., Сальная Н.А., Юсупова А.Р., Нургалиев Д.К. ИЗУЧЕНИЕ ПАЛЕОНАПРЯЖЕННОСТИ ПО ОСАДОЧНЫМ ОТЛОЖЕНИЯМ ОЗЕРА ШИРА (ХАКАСИЯ) ВСЕРОССИЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ С МЕЖДУНАРОДНЫМ УЧАСТИЕМ «ПАЛЕОМАГНЕТИЗМ И МАГНЕТИЗМ ГОРНЫХ ПОРОД» Сборник тезисов., С. 30 (год публикации - 2023)

11. КУЗИНА Д.М., ЮСУПОВА А.Р., НУРГАЛИЕВ Д.К., ХОНГЧУН ЛИ ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА ЗА ПОСЛЕДНИЕ 900 ЛЕТ НА ОСНОВЕ ЭЛЕМЕНТНОГО И ПЕТРОМАГНИТНОГО АНАЛИЗА ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ ОСАДОЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ОЗЕРА ШИРА (ХАКАСИЯ) СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГЕОХИМИИ - 2023 Иркутск, 11-16 сентября 2023 г., с. 86-87 (год публикации - 2023)

12. Муликова Д.И. Магнитно-минералогические свойства осадочных отложений озера Кандрыкуль (Республика Башкортостан) Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2023», С.1 (год публикации - 2023)

13. Муликова Д.И., Юсупова А.Р., Кузина Д.М., Рогов А.М. МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ ОСАДОЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ОЗЕРА КАНДРЫКУЛЬ (РЕСПУБЛИКА БАШКОРТОСТАН) XXXIV Молодежная научная школа-конференция, посвященная памяти член-корреспондента АН СССР К.О. Кратца и академика РАН Ф.П. Митрофанова "АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ, ГЕОФИЗИКИ И ГЕОЭКОЛОГИИ", Р.141-143 (год публикации - 2023)

14. П.С. Крылов, Д.К. Нургалиев, П.Г. Ясонов Сейсмоакустические исследования небольших акваторий «Инженерная и рудная геофизика 2023», Инженерная и рудная Геофизика 2023. Сборник материалов 19-й научно-практической конференции и выставки. Москва, 2023. С. 107-111. (год публикации - 2023)

15. Фролова Л.А., Нигматуллин Н.М. Rare cladoceran taxa Phreatalona protzi (Hartwig, 1900) and Rhynchotalona latens (Sarmaja-Korjonen, Hakojärvi & Korhola 2000) comb. nov. from the sediments of remote northern lakes in Asian part of Russia XVII Subfossil Cladocera Workshop, High Tatra Mountains, Slovakia, October 4–7, XVII Subfossil Cladocera Workshop. 2023. P. 17-18. (год публикации - 2023)

16. Хонг-Чун Ли, Диляра Кузина, Чун-Йен Чжоу, Цзы-Цен Шен, Сатабди Мишра, Дора Сюй, Гульнара Нигаматзянова, Лариса Фролова, Юсупова Анастасия, Данис Нургалиев AMS 14C dating on various materials in the sediment cores from Beloe Lake, Western Siberia, Russia The 9th The East Asia Accelerator Mass Spectrometry Symposia (EAAMS-9), The 9th The East Asia Accelerator Mass Spectrometry Symposia (EAAMS-9), Nov. 22-24, 2023, Soul, Republic of (S.) Korea. (год публикации - 2023)

17. Цзу-Цен Шен, Хонг-Чун Ли, Дора Сюй, Диляра Кузина, Хорнг-Шэн Мии, Данис Нургалиев Preliminary results of an AMS 14C-dated stalagmite from Ikenskaya Cave in south Ural Mountain, Russia The 2nd Latin American Radiocarbon Conference (2nd CLARA), The 2nd Latin American Radiocarbon Conference (2nd CLARA), 4-8 September, 2023, Mexico City (год публикации - 2023)

18. Юсупова A.Р., Кузина Д.М., Нургалиев Д.К. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ МАГНИТНО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОЗЕРА БЕЛОЕ (ЮЖНАЯ СИБИРЬ, РОССИЯ) ВСЕРОССИЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ С МЕЖДУНАРОДНЫМ УЧАСТИЕМ «ПАЛЕОМАГНЕТИЗМ И МАГНЕТИЗМ ГОРНЫХ ПОРОД» Сборник тезисов., С. 80 (год публикации - 2023)

19. Юсупова А.Р., Нургалиева Н.Г., Кузина Д.М. ИЗУЧЕНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ ПО ЭЛЕМЕНТНОМУ И МИНЕРАЛЬНОМУ СОСТАВУ ОСАДОЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ОЗЕРА ШИРА СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГЕОХИМИИ - 2023 Иркутск, 11-16 сентября 2023 г., с. 164-165 (год публикации - 2023)

20. Ибрагимова А.Г., Фролова Л.А. First findings of Rhynchotalona latens (Sarmaja-Korjonen, Hakojärvi & Korhola 2000) comb. nov. in Russia XVII Subfossil Cladocera Workshop High Tatra Mountains, Slovakia, October 4–7, 2023, Материалы XVII совещания по субфоссильным Cladocera, г. Високе-Татри, Словакия, 2023. P. 20-21. (год публикации - 2023)

21. Фролова Л.А., Нигаматзянова Г.Р., Нигматуллин Н.М., Валиева Э.А., Фролова А.А., Фурман А.А., Нургалиев Д.К. «Биологические индикаторы донных отложений озера Шира (Республика Хакасия)» ФГБУ «Федеральный институт промышленной собственности Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам» (ФГБУ ФИПС). Номер свидетельства о государственной регистрации: № 2023623494 от 17.10.2023, № 2023623494 от 17.10.2023 (год публикации - 2023)