Болотный массив Горное

Реконструкции растительности, климата и пожарных режимов на модельной территории «Тура» выполнены по результатам подробного радиоуглеродного AMS датирования, спорово-пыльцевого и ботанического анализа торфа, измерений потерь при прокаливании и гумификации торфа и изучения концентрации макроскопических частиц угля в торфяной залежи болота Горное (рис. 1. – 7).

Рис. 1. Модель роста отложений в разрезе болота Горное
Рис. 2. Изменение потерь при прокаливании торфяной залежи болота Горное
Рис. 3. Значение оптической плотности для болота Горное.
Рис. 4. Диаграмма ботанического анализа торфа в торфяной залежи болота Горное.
Рис. 5. Диаграмма видового состава субфоссильных сообществ раковинных амеб в торфяной залежи болота Горное. Для лучшей читаемости рисунка показаны только наиболее часто встречаемыми таксоны (обнаружены в четырех или более образцах с относительным обилием ⩾3% по крайней мере в одном образце). Зоны выделены на основании последовательного кластерного анализа матрицы расстояний Хелленжера, рассчитанной для относительных обилий видовой структуры сообществ раковинных амеб. Виды упорядочены по средневзвешенному значению глубин, на которых они присутствуют.

Рис. 6. Спорово-пыльцевая диаграмма разреза болота Горное. За 100% принята сумма пыльцы древесных пород и травянистых растений. Дополнительный контур показывает содержание базового таксона с увеличением в 10 раз.
Рис. 7. Скорость аккумуляции частиц угля (CHAR-индекс), фоновые и пороговые значения СHAR, локальные пожарные эпизоды и межпожарные интервалы по данным изучения содержания макроскопических частиц угля в в болоте Горное.

Болото Горное (глубина торфяной залежи 187 см, возраст 7830+\-50 кал. л.н.), расположено на платообразной поверхности на высоте 215 м над урезом реки Нижняя Тунгуска в 10 км к юго-западу от пос. Тура. Согласно полученным данным, в среднем голоцене в период 7800-5875 кал. л.н. территория, прилегающая к болоту, была занята березово-елово-лиственничными таежными лесами. В начальный период развития (7800 — 6280 кал. л.н.) болото Горное представляло собой осоково-кустарниковое эвтрофное болото (ива, береза, душекия, осока и вахта), на следующем этапе (6280 до 5500 кал. л.н.) происходило залесение болота (доля лиственницы в макроостатках достигает 90%, снижается количество остатков душекии и осоки и появляются сфагновые мхи),болото становится мезо-эвтрофным. Реконструкции среднегодовой температуры показала колебания теплообеспеченности и чередование интервалов, когда Т(год) превышали современные на 2°С и интервалов, когда Т(год) была близка к современным (рис. 8). Потепление климата, очевидно создавало благоприятные условия для развития пожаров. В рассматриваемый период выделено 10 пожарных эпизодом со средним межпожарным интервалом (МПИ) около 200 лет. Реконструированные значения лесистости находятся в диапазоне от 0.4 до 0.8 (рис. 8), что, очевидно, отражает ее сокращение после пожаров и последующее восстановление лесного полога.

Рис. 8. Основные пыльцевые таксоны, реконструкции среднегодовой температуры, лесистости в радиусе 20 км вокруг болота и скорость аккумуляции макрочастиц угля в торфе с выделенными пожарными эпизодами по данным разреза болота Горное.

Резкое похолодание климата выявлено в период 5500-5100 кал. л.н., среднегодовая температура опустилась до -10°С, что на 2°С ниже современных температур. Доля пыльцы древесных в спектрах существенно сокращается, лесистость опускается до 0.2. Вероятно, сомкнутые леса сохранялись в долине, в то время как столовые возвышенности были заняты лиственичными рединами и редколесьями. В это время на изучаемом болоте появляются влаголюбивые лесные сфагновые мхи (Sriparium, с примесью S. centrale), снижается доля лиственницы в ботаническом составе (до 10%). Поступление макрочастиц угля в торфяную залежь минимально за весь средний и поздний голоцен. Пожарных эпизодов не выявлено. Очевидно, снижению аккумуляции угля способствовали климатические условия, а также отсутствие древесной растительности, которая продуцирует угольные частицы. Рост теплообеспеченности до -6°С в период между 5100 и 3900 кал. л.н. привело к увеличению доли ели, сосны и ольховника в растительном покрове и увеличению площади лесов до 0.6-0.8.

Следующий временной интервал 3900-3000 кал. л. н. характеризуется заметным усилением пожарной активности. Скорость аккумуляции макрочастиц угля возрастает в 2-3 раза по сравнению с предыдущим периодом, выделено 9 пожарных эпизодов со средним МПИ около 100 лет. Доля ели в древостоях сократилась, лесистость составляла 0.4-0.5. Увеличение привноса минеральных частиц в торф, выявленных в результате измерений потерь при прокаливании, указывают на нарушения растительного покрова и существование участков с открытым субстратом.

Существенные изменения растительного покрова выявлены в период 3000 – 1000 кал. л.н. В спорово-пыльцевых спектрах увеличивается доля сосны, карликовой березки и ольховника, что возможно, служит признаком формирования ерниковых зарослей на зарождающихся буграх пучения и торфяных плато. В интервале 2900 – 2250 кал. л.н. болото становится травяным мезо-эвтрофным(исчезают сфагновые мхи). Начиная с 2250 кал. л.н. и до начала последнего тысячелетия болото становится более влажным, в ботаническом составе выделяются преимущественно сфагновые мхи (S. balticum, реже S. jensenii, S. lindbergii), Болото окружают березово-лиственничные леса с елью, лесистость достигает 0.8. Пожары относительно редки, МПИ составлял 500-700 лет. Пожарным эпизодам соответствует относительно кратковременные фазы падения доли ели и древесных пород в пыльцевых спектрах и сокращение лесистости. Теплообеспеченность оставалась высокой, но, возможно, реконструкции недостоверны.

По данным изучения торфяной залежи болота Горное четко выделяются климатические фазы последнего тысячелетия: Средневековый климатический оптимум (СКО, 1000-700 кал. л.н.), Малый ледниковый период (МЛП, 700-300 кал. л.н.), современный этап (последние 300 лет). При потеплении СКО среднегодовые температуры возросли до -5.8°С. Увеличилась доля ели и сосны сибирской, лесистость составляла 0.8. В небольшом количестве в спектрах отмечена пыльца пихты, что может свидетельствовать о продвижении ее ареала к северу. В локальной растительности болота преобладали сфагновые мхи (S. annulatum и S.majus), что указывает на формирование мочажины, возможно, термокарстовой. Трофность болота увеличилась (до мезотрофных условий), что возможно произошло в результате пожара. Увеличилось поступление макрочастиц угля в торфяную залежь, выявлено 3 пожарных эпизода с МПИ около 100 лет.

МЛП характеризовался похолоданием до -9°С и снижением доли ели и сосны, практически до их исчезновения из лесных сообществ, одновременно возрастало участие березы и ольховника. Лесистость сократилась до 0.4. Изученная часть болота приобрела современный вид мочажинного, мезо-эвтрофного болота. Среди растительных остатков в торфе и в современном растительном покрове преобладают зеленые мхи (Leptodyctium riparium, Drepanocladus sp.). Травы представлены различными видами осок, пушицей и вахтой трехлистной.

Последние 300 лет характеризуются резким увеличением скорости аккумуляции макрочастиц угля (более чем в 5 раз превышающих средние значения за весь голоцен), сокращением лесистости и формированием современного растительного покрова.