Сотрудники Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН (Пущино) выдвинули новую гипотезу о формировании лёссов юга Русской равнины.

Представьте себе мир, где ледники, словно гигантские скульпторы, формируют ландшафты, а ветра, не знающие преград, переносят тончайшие частицы пыли на сотни километров. Именно так сотни тысяч лет назад создавались лёссы — загадочные пылевые отложения, которые хранят в себе ключи к разгадке древнего климата.

Недавнее исследование, посвящённое лёссам Азовского региона, позволило по-новому взглянуть на атмосферную циркуляцию в плейстоцене. Лёссы содержат архивы данных о ландшафтах прошлого, интенсивности пыльных бурь и атмосферной циркуляции, которые могут быть использованы для моделирования изменений климата в будущем, особенно в засушливых регионах.

Приазовье, где североатлантические циклоны конкурируют с азиатским антициклоном, стало идеальным местом для изучения этих процессов. На берегу Таганрогского залива группой учёных из ИФХ и БПП РАН и Института географии РАН был изучен лёссово-почвенный разрез Чумбур Коса. В результате была создана модель, объясняющая происхождение лёссов, их связь с ледниковыми процессами и ветровыми потоками плейстоцена.

Плейстоцен был временем значительных климатических изменений, когда ледники формировали ландшафты и определяли движение воздушных масс.

«Главным отличием ледниковых периодов плейстоцена от современного было наличие мощных покровных ледников на Русской равнине. Мы предполагаем, что это приводило к значительной перестройке атмосферной циркуляции и формированию условий для интенсивного переноса пыли», — говорит Павел Калинин, старший научный сотрудник лаборатории геохимии и минералогии почв ИФХ и БПП РАН, обособленного подразделения ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований РАН».

В исследовании, опубликованном коллективом авторов в журнале Quaternary Science Reviews, выдвинута гипотеза о формировании блокирующего антициклона над ледником, оказывавшим основное влияние на перенос пыли и формирования лёссов юга Русской равнины.

«Когда на севере Европы формировался мощный ледниковый щит, над ним возникал блокирующий антициклон. Он создавал устойчивую систему циркуляции, при которой холодные и сухие воздушные потоки двигались с севера на юг, унося огромное количество пылевых частиц. Это подтверждается анализом лёссовых отложений Русской равнины, в которых наблюдаются чёткие маркеры дальнего переноса пыли», — рассказывает Павел Калинин.

Эти выводы противоречат ряду популярных гипотез, утверждающих, что основным источником пыли были крупные реки, такие как Дон и Днепр.

«Действительно, в последнее время, по аналогии с лёссами Миссисипи и Дуная, считается, что лёссы Приазовья формировались преимущественно за счёт переработки аллювиальных (речных) отложений. Однако наши данные показывают, что химический состав лёссов Азовского региона очень схож с ледниковыми отложениями. А результаты моделирования гранулометрического состава лёссов указывают на то, что пыль была перенесена издалека», — поясняет Павел Калинин.

Лёссы — это природный архив, который фиксирует изменения климата. Лёссово-почвенные последовательности можно использовать для прогнозирования будущих климатических изменений, эоловой активности и эрозии.

«Анализ палеоклиматических данных позволяет понять, как атмосфера и ландшафты реагируют на глобальные изменения, например, на резкое похолодание или потепление. Такие знания помогают совершенствовать климатические модели и предсказывать возможные сценарии развития событий в условиях современного изменения климата», — считает Павел Калинин.

Результаты исследования российских учёных могут иметь важное значение для других регионов мира. Ведь лёссы есть не только в Европе, но и в Китае, Центральной Азии, Северной Америке. Сравнение их состава может позволит понять глобальную картину атмосферной циркуляции и переноса пыли в плейстоцене. Это особенно важно для понимания роли атмосферы в формировании ландшафтов и климата Земли.

«Мы показали, что воздушная циркуляция в среднем плейстоцене была гораздо более сложной, чем предполагалось ранее. При этом лёссы Приазовья являются результатом воздействия региональных ветров, а не локального перераспределения материала. Это открывает новые направления исследований и заставляет пересмотреть наши подходы к палеоклиматическим реконструкциям», — объяснил Павел Калинин.

Источник: пресс-служба ФИЦ БНЦПИ РАН.