Аннотация результатов, полученных в 2019 году
За отчетный период выполнен ряд работ, намеченных на первый год проекта. Получен ряд значимых научных результатов. Для изучения проявлений дефляции в лессах проведены полевые работы в Ипатовском и Андроповском районах Ставропольского края. Изучено геологическое строение одной из крупнейших западин юга Восточно-Европейской равнины в Ипатовском районе. Работы показали наличие в строении днища западины выраженных палеопочв, что говорит о довалдайском возрасте котловины и побуждает к дальнейшим исследованиям геологического строения данных форм рельефа. В Андроповском районе произведены полевые работы по геолого-геоморфологическому изучению линейно-ориентированных гряд. Они позволили в первом приближении получить данные по их строению и сделать первые выводы о происхождении. Выполнен анализ морфометрии крупнозападинного рельефа Юга Восточно-Европейской равнины. Сравнение изученных форм с эоловыми депрессиями Небраски, Маньчжурии и Забайкалья выявляет морфологическое сходство. Проверка гипотез лессового, тектонического, криогенного и озерно-лагунного генезиса показала противоречия в корреляции предполагаемых механизмов формирования западин и инструментально доказанных данных об их форме, ориентировке и структуре. Поэтому эоловый механизм формирования предложен в качестве основного для объяснения происхождения крупных линейно ориентированных западин. Результаты исследования поданы в журнал Geomorphology. Ранее полученные данные по геологическому строению и хронострантиграфии разреза отложений Воронцовской пади продемонстрированы на международной конференции INQUA POCAS в Иране (г. Тегеран). Проведены исследования лессовых и озерных палеоархивов. Они включали полевые работы на междуречьях Предкавказья и полевые работы по поиску палеоархива динамики пыленакопления в голоцене. В результате пробурено 4 скважины общей глубиной 74 м, отобрано 19 образцов на OSL-датирование, получены данные о строении донных отложений озера Кравцово. Состоялась запланированная командировка в Германию, где были выполнены лабораторные исследования образцов. Всего за командировку получены даты по девяти образцам. На основе результатов OSL-датирования построена возрастная модель и вычислена скорость аккумуляции отложений. Характерно непрерывное накопление в течение позднего плейстоцена. Повышенные скорости аккумуляции отмечаются в поздневалдайское время (MIS 2). Замедление темпов осадконакопления, но не прекращение, наблюдается в голоцене. Произведено исследование пространственной изменчивости строения и состава лессовых отложений. В отчетный период выполнены полевые и лабораторные работы. На их основе построен субмеридиональный разрез лессовых отложений Предкавказья, иллюстрирующий закономерное уменьшение мощности лёссово-почвенной серии позднего плейстоцена и голоцена с востока на запад, а также уменьшение крупности частиц в том же направлении. При анализе результатов выявляется четкий тренд к снижению мощности позднеплейстоценово-голоценовой лессово-почвенной серии и уменьшению среднего размера частиц по направлению с ЮВ на СЗ. Проанализированы современные климатические данные. Произведены расчеты по данным 19 метеостанций в Предкавказье, начиная с 1966 года. На их основе построены гистограммы, иллюстрирующие интенсивность пыльных бурь. Изучены темпы современной дефляции и пыленакопления в Калмыкии, Ставропольском крае, Краснодарском крае, Ростовской области. В целом наблюдается два тренда снижения количества явлений: с востока на запад и с севера на юг. Собраны данные модельных палеоклиматических экспериментов и произведено сравнение экспериментов по воспроизведению климата последнего ледникового максимума (ПЛМ, LGM) и доиндустриального климата (piControl, контрольный эксперимент), созданных в рамках проектов PMIP3 и PMIP4.

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
В отчетном периоде продолжено исследование строения крпнозападинного рельефа плакоров Предкавказья. Бурением изучено строение Кугейской пади и Цимлянских западин, расположенных в Ростовской области. Проведены лабораторные литологические исследования образцов отложений, полученных ранее при бурении бортов и днища Червоной пади (Краснодарский край). Новые данные подкрепляют дефляционную гипотезу образования крупных западин и позволяют более надежно оценить возраст основного этапа их формирования - МИС 6. На основании серии из 13 люминесцентных дат по керну скважины ОТ (Отказное, Ставропольский край), вскрывшей строение плакорной лессово-палеопочвенной серии до глубины 23 м, построено три варианта возрастных моделей осадконакопления. Две байесовские и одна линейная. Выявлено, что линейная модель лучше воспроизводит теоретические представления о хроностратиграфии верхнеплейстоценовой лессово-палеопочвенной серии. Возраст границ стратиграфических подразделений, рассчитанный о линейной модели, согласуется с возрастом границ морских изотопно-кислородных стадий (МИС): почва S0 - МИС 1; лесс L1LL1 - МИС 2; палеопочва L1SS1 - МИС 3; лесс L1LL2 - МИС 4; палеопочва S1SS1 - МИС 5a; лесс S1LL1 - МИС 5b; палеопочва S1SS2 – МИС 5c; лесс S1LL2 - МИС 5d; палеопочва S1SS3 - МИС 5e. Расчет темпов осадконакопления показал, что минимальные скорости прироста лессовой толщи приходились на голоцен (9 см/тыс. лет) и микулинское время (10 см/тыс. лет), а максимальные – на конец среднего - начало позднего валдая (79 см/тыс. лет). Корреляция лессово-палеопочвенных серий верхнего плейстоцена, основанная на педолитостратиграфии и люминесцентном датировании, позволила уточнить стратиграфическую схему А.А. Величко. Для лессов как западного, так и центрального Предкавказья установлено трехчленное строение мезинского педокомплекса S1. Верхнюю палеопочву педокомплекса S1 мы обозначили как фазу S1SS1, которая коррелирует с МИС 5а. Результаты анализа пространственного распределения мощности, гранулометрического, элементного и минерального составов указывают на то, что основные источники пыли для лессов Предкавказья располагались на востоке. Мы предполагаем, что такими источниками были песчаные массивы аллювиальных отложений Нижней Волги, Терека, Кумы и Куры в Прикаспийской низменности. Песчаная провинция Нижнего Дона была второстепенным источником материала. Пыль могла поступать с террас Дона, сложенных песчаными отложениями, а также с периодически осушавшегося дна Азовского моря (при регрессиях). Во время полевых работ в регионе в конце сентября – в начале октября произведены натурные и дистанционные наблюдения за крупной пыльной бурей. Ветер В и ЮВ румбов приносил материал из песчаных массивов, расположенных на Прикаспийской низменности. Нами наблюдался перенос и отложение частиц крупностью от мелкого алеврита до мелкого песка. Локализация бури и траектория переноса материала очень хорошо фиксируются в длинноволновом инфракрасном канале на мультиспектральных спутниковых снимках. Формированию пыльной бури осенью способствовали очень сухие погодные конца лета и начала осени в сочетании с сильным порывистым восточным ветром. Анализ результатов климатического моделирования показал значительное увеличение как источников пыли на поверхности суши, так и содержание пыли в столбе воздуха в более холодную климатическую эпоху (эксперимент LGM) по сравнению с более теплыми (midHolocene и piControl). В эпоху ледникового максимума в регионе практически не выявлено значительных изменений скорости и направления приземного ветра, переносящего основной поток крупных частиц пыли, по сравнению с контрольным экспериментом. По результатам исследований сделан вывод, что на современном этапе, при прочих равных условиях, основным фактором усиления ветровой эрозии почвы является рост частоты засух. По данным климатического моделирования (Water Resources Management: Methods, Applications and Challenges, 2020) в 21 веке для равнинных территорий Южного Федерального округа ожидается неблагоприятное сочетание повышения температур со снижением количества осадков. Все это, вероятно, будет стимулировать развитие пыльных бурь в регионе, увеличивая их силу и частоту. В свою очередь это влечет за собой рост темпов дефляции, особенно на востоке региона.