Ученые восстановили природные и климатические условия древней Арктики | Новости науки
Российские ученые реконструировали изменения климата и растительность Северо-Восточной Сибири в период 42–11 тысяч лет назад. Оказалось, что периоды потепления и похолодания несколько раз чередовались, что отражалось на растительных сообществах. Так, холодолюбивые степные и тундровые травы в благоприятные периоды сменялись влаголюбивой кустарниковой и болотной растительностью.
Исследование позволило понять, в каких условиях жили первые люди, осваивавшие Арктику примерно 32 тысячи лет назад, сообщили в пресс-службе Российского научного фонда.
Человек впервые стал осваивать Арктику около 50 тысяч лет назад, и на раннем этапе его присутствие в арктической области Евразии было крайне эпизодическим. Но уже около 32 тысяч лет назад, согласно находкам на древних стоянках на территории современной Якутии, люди выработали черты культуры, необходимые для стабильного существования в достаточно сложной природно-климатической обстановке. Чтобы понять, как люди выживали в этом суровом регионе, ученые стремятся восстановить природные условия (в первую очередь, климат и растительность), которые их окружали. До сих пор палеогеографические исследования в этом регионе были разрозненными, и не существовало непрерывной детальной климатической «летописи» для древней Восточно-Сибирской Арктики.
Исследователи из Арктического и антарктического научно-исследовательского института (Санкт-Петербург), Геологического института РАН (Москва) и Института истории материальной культуры РАН (Санкт-Петербург) изучили многолетнемерзлые отложения возрастом 42–11 тысяч лет в обнажении на берегу реки Яна в Северо-Восточной Сибири (Якутия). Это место очень удобно для анализа потому, что здесь породы накапливались практически без перерывов на протяжении десятков тысяч лет. Кроме того, именно в этом регионе обнаружен комплекс стоянок древних людей.
Для того, чтобы по древним отложениям реконструировать природные условия, авторы проанализировали, как сменялись слои пород, определили их возраст и изучили сохранившуюся в почвах пыльцу и споры растений. Это позволило рассчитать характеристики климата, такие как температура самого теплого месяца, среднегодовая температура и годовая сумма осадков. Количественные оценки исследователи получили с помощью специальной методики, основанной на актуальных данных о совместном произрастании тех или иных видов растений в современных условиях. «Проекция» этих данных на былые природно-климатические обстановки оказалась возможна благодаря видовым определениям растений по их пыльце или спорам.
Оказалось, что в период между 42 и 30 тысячами лет назад на территории современной Северо-Восточной Сибири были распространены осоково-злаково-разнотравные тундростепи в сочетании с локальными участками кустарниковой тундры. Климат был преимущественно засушливым, а среднегодовые температуры близки к современным или превышали их на 3ºС. Однако на протяжении этого времени выявлено три кратковременных похолодания длительностью около тысячи лет.
После 30 тысяч лет назад произошел переход к устойчивому глобальному похолоданию, когда все температурные показатели в течение последующих 15 тысяч лет были ниже современных значений. Тундростепные сообщества в начале похолодания отличались пестрым сочетанием злаков, осок и разнотравья.
Наиболее сильное похолодание на этой территории отмечается примерно между 27 и 24 тысячами лет назад, когда среднегодовые температуры опустились ниже современных значений на 4,5–7ºС при устойчиво низкой годовой сумме осадков. Эти условия указывают на начало Последнего ледникового максимума — экстремально холодного периода. В составе тундростепной растительности преобладали устойчивые к холоду полынь, осоки и злаки.
После 14,9–14,7 тысяч лет назад похолодание сменилось резким потеплением. Кроме того, влажность в регионе увеличилась. К 13,5 тысяч лет назад среднегодовые температуры и температура самого теплого месяца были выше современных значений на 2ºС и 5ºС соответственно, а осадков выпадало больше на 130 миллиметров в год. В результате, помимо тундровых травянистых сообществ, на арктических территориях появились кустарники, болотная растительность, а также исчезнувшая из-за похолодания лиственница.
«Выполненные реконструкции позволили изучить последовательность природных и климатических колебаний за период 42–11 тысяч лет назад, показать динамику изменений климата в Восточно-Сибирской Арктике в это время. Выявленные климатические колебания хорошо согласуются с детальной палеоклиматической летописью, полученной по ледяным кернам Гренландии, что свидетельствует о синхронном изменении климата в различных регионах Арктики», — отмечает участник проектов, поддержанных грантами РНФ, Елена Павлова, научный сотрудник отдела географии полярных стран Арктического и антарктического научно-исследовательского института.
Авторы подчеркивают, что в рамках каждого из описанных периодов были локальные (в среднем длительностью около тысячи лет) колебания температуры и влажности. Такая подробная летопись климатических изменений позволяет лучше понять, в каких природных условиях происходило заселение Арктики человеком. Вероятно, даже в суровые времена на этой территории существовали зоны, пригодные для обитания, и именно там древние люди находили убежище и ресурсы для выживания.
«В дальнейшем мы планируем продолжить изучение природно-климатических условий Восточно-Сибирской Арктики с привлечением дополнительных методов, таких как палеоэнтомологический и карпологический анализы, а также анализ изотопного состава ископаемых льдов различного происхождения. Безусловно, будут продолжены исследования археологических компонентов Янского комплекса стоянок — важнейшего источника информации о материальной и духовной культуре древнего человека арктической Восточной Сибири, его экономике и поведении», — рассказал Владимир Питулько, доктор исторических наук, ведущий научный сотрудник отдела палеолита Института истории материальной культуры РАН.
Ранее ученые определили, что «кладбище мамонтов» на левом берегу реки Берелех в Якутии возникло в результате деятельности человека 14,4–13,5 тысяч лет назад.
Результаты долгосрочных исследований, поддержанных тремя грантами Российского научного фонда, опубликованы в журнале Arctic, Antarctic, and Alpine Research.