Коллектив авторов - Строение и история развития литосферы

3. Подэтап межстадиального потепления беллинг – аллерод (C 14возраст 13–11 тыс. л.н., включая ранний и средний дриас).

Данное событие характеризуется глобальным потеплением, в том числе и в Арктике, тем не менее климатическая обстановка не отличалась стабильностью. Вблизи Шпицбергена и севернее, по данным изучения фораминифер, существенно увеличивается влияние адвекции атлантических вод, хотя тренд этого влияния не был однонаправленным. По данным изотопно-кислородных исследований SST не была постоянной, что отмечается для временного интервала 14–13,5 тыс. лет (древний дриас). В этом интервале SST по крайней мере 4 раза была не выше 1°С. С этими похолоданиями коррелируется содержание в донных осадках N. pachyderma (S. ), достигающее 100 %. Это позволяет говорить о кратковременном прекращении или чрезвычайной ослабленности адвекции атлантических вод, по крайней мере, связанной с Западно-Шпицбергенской ветвью Гольфстрима, и соответственно адвекциями к югу полярных вод. В более поздней части беллинга и аллероде природная обстановка становится более стабильной с температурой около 3 °C.

По данным изучения содержания в осадках IRD фиксируется два небольших пика, видимо, соответствующих древнему и среднему дриасам, но в целом количество IRD существенно уменьшилось.

Событие беллинг – аллерод, установленное в донных осадках коррелируется с гренландским интерстадиалом I, для которого выделяются три фазы (в календарном летоисчислении): Gi-1e (14,7–14,05 тыс. лет), Gi-1c (13,9–13,15 тыс. лет), Gi-1-1a (12,9–12,65 тыс. лет). Для этих фаз в акватории, прилежащей к Гренландии, установлено высокое биоразнообразие морской микробиоты ( Wollenburg et al., 2007 ).

4. Подэтап похолодания позднего дриаса (C 14возраст 10–11 тыс. лет; календарный 12,6–11,5 тыс. л.н.).

В донных осадках позднего дриаса установлено увеличение содержания IRD. Вероятно, это было связано с выдвижением в шпицбергенских фиордах в акваторию фронтальных частей выводных ледников и продолжающейся позднеледниковой трансгрессией, усиливающей процесс айсбергообразования. Севернее на плато Ермак также обнаружено в донных осадках IRD ( Birgel, Hass, 2004 ).

По данным изотопных исследований фиксируется понижение солености водной массы. Уменьшение количества в осадках M. barleanum, C. lobatus, C. neoteretis дает основание говорить о редуцированном влиянии атлантических вод в пределах шельфа. В пределах континентального склона вблизи Шпицбергена, в связи с высоким содержанием N. pachyderma (S. ) в осадках, доминировали полярные поверхностные воды. Одновременно значительное количество C. neoteretis дало основание полагать, что в этом районе под полярными водами, вероятно, существовал поток атлантических вод ( Rasmussen et al., 2007 ). Вместе с тем, относительно высокое содержание в осадках позднего дриаса N. labradorica позволило высказать мнение о том, что вблизи Шпицбергена располагались океанографические фронтальные зоны: полярный фронт и арктический прибрежный фронт.

III. Современное межледниковье – голоцен (C 14возраст 10 тыс. лет – ныне; календарный возраст – 11,5 тыс. лет – ныне)

В начале голоцена в высокоширотной Атлантике произошло очень значительное палеоокеанологическое событие – климатический оптимум, по времени совпавший с обширным проникновением атлантических вод, что отразилось в повышении SST, смене полярной фораминиферовой биоты на субполярную, изменении ледовой обстановки ( Ebbesen et al., 2007; Hald et al., 2007; Mayewski et al., 2007 ). Тем не менее, для самого начала голоцена установлен эпизод нестабильной обстановки – происходила неоднократная смена кратковременных смен потеплений и похолоданий. Эти климатические осцилляции имели продолжительность около 100 лет. Важное климатическое событие, представляющее собой климатический оптимум, фиксируется в интервале 10,8–9,0 тыс. календ. лет (пребореал – бореал). В этом событии две части: ранняя (10,8–9,7 тыс. календ. лет) и поздняя (9,7–9,0 тыс. календ. лет).

Для ранней части оптимума установлен тренд SST от 4 до 9 °C, а в поздней – SST достигала 10 °C выше современной (учитывая, что современная поверхностная летняя температура воды достигает 3 °C, температура могла достигать 13 °C). Подобный резкий температурный сдвиг произошел меньше чем за 100 лет и отражал сезонное потепление около 0,1 °C в год.

Во время данного климатического оптимума фиксируется резкое изменение в составе планктонных фораминифер. Содержание N. pachyderma (S. ) снижается до 10 %. Доминирует субполярная специя ( T. quinqueloba ); около 9 тыс. календ. л.н. содержание этой специи достигает 77 %.

В пребореальных отложениях моря Лаптевых в пределах внешнего шельфа установлено существенное увеличение североатлантических видов диноцист. По анализу состава динофлагеллат высказано предположение, что в это время сокращался морской ледовый покров. Позднее, около 7,4 календарных л.н. в данной акватории природные условия установились близкие к современным ( Клювиткина, 2007; Клювиткина, Баух, 2006 ).

Климатический оптимум в раннем голоцене фиксируется также по результатам изучения диатомей и радиолярий.

В озерных отложениях на о. Зап. Шпицберген по данным палинологического анализа данный оптимум установлен в озерных осадках. При этом было высказано мнение, что температура в летнее время была выше современной на 2 °C ( Birks, 1991 ).

Севернее, в районе плато Воринг по данным диатомового анализа летние температуры поверхностной водной толщи были на 4 °C, а по фораминиферам – на 4–5 °C выше современной. В связи со всем изложенным, по крайней мере в западной части арктического бассейна отсутствовал покров морского льда.

В бореале (8,2 тыс. календ. л.н.) произошло так называемое «событие 8.2». Отличительной особенностью данного события явилось резкое очень быстрое в течение 9 лет снижение SST с 9,8 до 7,8 °C. Скорость понижения температуры достигала 0,22 °C/год. Одновременно в составе планктонных фораминифер за чрезвычайно короткий интервал времени субполярная микробиота сменилась полярной ( Ebbsen et al., 2007 ).

В более позднее время голоцена в Западной Арктике выявляется общая направленность природной обстановки к похолоданию, на фоне которой фиксируется нестабильность гидрологической обстановки. Это выражается в виде увеличения или уменьшения покрова морского льда, изменения солености водной толщи, количественных различиях в потоке IRD. Наиболее резкие температурные сдвиги в среднем и позднем голоцене имели место 6000–5000, 4200–3800, 3500–2500, 1200–1000 и 600–150 календарных л.н. ( Mayewski et al., 2004 ).

Выше было обращено внимание на наиболее принципиальные, с нашей точки зрения, результаты исследований по климато-палеоокеанологическим и седиментационным событиям Гренландско-Шпицбергенской высокоширотной Атлантики, непосредственно примыкающей к Северному Ледовитому океану. Анализ этих материалов позволяет очень кратко обсудить некоторые важные вопросы. Прежде всего, речь идет о гидрологических особенностях и геологической истории Западно-Шпицбергенской ветви Гольфстрима, которая обеспечивает проникновение в Арктический океан атлантических вод. В этой связи уместно отметить, что «следы» адвекции этих вод в Арктику зафиксированы, например, в восточных районах в отложениях пребореала моря Лаптевых, где обнаружены северо-атлантические виды диноцист. В этом же районе по анализу динофлагеллат отмечено, что в отложениях климатического оптимума голоцена (атлантическое время) существенно сокращался покров морского льда. В рассмотренный интервал времени адвекции атлантических вод имели различную длительность и неодинаковые среднегодовые потоки тепла, приносимые ими в высокоширотную Арктику. В целом, тип этих адвекций можно охарактеризовать как импульсный, и есть основание полагать, что неоднократно Западно-Шпицбергенская ветвь Гольфстрима не только значительно ослабевала, но и могла временно прекращать свое существование. Поэтому можно полагать, что Западно-Шпицбергенская ветвь Гольфстрима, благодаря своим гидрологическим особенностям, имела сложную геологическую историю. Важно отметить, что с моментами ослабления или прекращения поверхностных адвекций атлантических вод связано большее распространение к югу полярных вод. Подобное динамическое взаимодействие атлантических и полярных вод обуславливало возникновение разнопорядковых природных ситуаций с достаточно хорошо выраженными меняющимися во времени различной длительности трендами различной длительности потепления или похолодания климата не только в Арктическом океане, но и в пределах внетропической области прилежащей суши. Одновременно с этими же климато-гидрологическими процессами оказывается связана нестабильность океанской термохалинной палеоциркуляции: с адвекциями атлантических вод связана ее активизация в Норвежско-Гренландском бассейне, а с проникновениями полярных вод в южном направлении ее ослабление ( Иванова, 2006; Slubowska-Woldengen et al., 2007 ).