КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 23-27-00145

НазваниеЛитогенез и палеогеографические закономерности формирования лёссово-почвенных серий Русской равнины

РуководительКалинин Павел Иванович, Кандидат геолого-минералогических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук», Московская обл

Период выполнения при поддержке РНФ 2023 г. - 2024 г. 

Конкурс№78 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле, 07-701 - Палеогеография

Ключевые словаЛёсс, литогенез, плейстоцен, палеоклимат, литология, генезис, геохимия, палеопочвы

Код ГРНТИ38.43.19


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Фундаментальная научная проблема, на решение которой направлен проект, заключается в характеристики литогенеза лёссово-почвенных серий Русской равнины и палеогеографических закономерностей их формирования. Изучение лёссово-почвенных серий Русской равнины необходимо для решения ряда ключевых вопросов четвертичной геологии и палеогеографии, таких как проблемы генезиса лёссовых отложений, их корреляции с хроностратиграфическими схемами плейстоцена, реконструкции изменения климата и преобладающих направлений палеоветров, эволюции почв и ландшафтов под воздействием глобальных климатических изменений. Актуальность проекта обусловлена, с одной стороны, очевидным недостатком данных о литогенезе лёссово-почвенных серий Русской равнины, а с другой, отсутствием четкой схемы развития ландшафтов и динамики климата региона в плейстоцене. Будет проведен сравнительный литологический анализ лёссовых отложений юга и центра Восточно-Европейской равнины. По результатам проекта будут получены новые данные о механизмах формирования лёссов региона и эволюции осадконакопления в плейстоцене за период до 1 млн лет, проведены реконструкции изменений ландшафтно-климатических обстановок в этот период.

Ожидаемые результаты
Будет проведено сравнительное исследование литологических свойств лёссовых отложений Русской равнины. По результатам проекта будут получены новые данные о происхождении лёссов и эволюции осадконакопления в плейстоцене. Произведены реконструкции изменений ландшафтно-климатических обстановок за последний 1 млн лет, которые позволят проследить эволюцию климата на территории региона, оценить интенсивность эрозии и скорость осадконакопления в различные климатические эпохи Плейстоцена. Будут определены источники и направления перемещения эолового материала в области лёссонакопления в различные периоды плейстоцена за последние семь природно-климатических макроциклов. Это, в свою очередь, позволит реконструировать основные течения воздушных масс в ледниковые периоды и уточнить реконструкции, которые моделируются с помощью General circulation models, GCMs. Пространственные реконструкции палеоклиматов и палеоландшафтов для Русской равнины позволят оценить современное состояние, а также подготовить прогноз долгосрочных последствий геоэкологических изменений в условиях ускоряющегося глобального изменения климата. На их основе возможна оценка выбросов атмосферной пыли, изменения плодородия почв, урожайности и спектра возделываемых культур, а также разработка рекомендаций по предотвращению эрозионных процессов. Планируемые работы по проекту находятся в соответствии с работами в рамках исследований Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC). Планируется опубликовать результаты исследований в ведущих рецензируемых научных изданиях, индексируемых в системах цитирования Web of Science, Scopus и РИНЦ.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Основными задачами экспедиционных исследований в 2023 году был отбор лёссов, ледниковых отложений (морен) и аллювия равнинных рек для их сравнительного литологического анализа. Для этого было проведено три крупные экспедиции. Исследованы разрезы лёссовых отложений Лихвин-2023 (Тульская область), Старый Рудник (Воронежская область), Элиста (респ. Калмыкия), отложения донской и днепровской основных морен, пойменный аллювий рек Дон и Ока. Реконструированы палеоклиматические закономерности формирования лёссово-почвенной серии разреза Чумбур-Коса (Ростовская область) и оценена возможность использования фитолитного анализа для диагностики растительного покрова в межледниковые и ледниковые периоды плейстоцена. С помощью показателя магнитной восприимчивости рассчитано среднее годовое количество атмосферных осадков. Установлено, что в плейстоцене происходила направленная смена климата в сторону аридизации, при которой количество осадков в межледниковые периоды снижалось с 600 до 550 мм/год, в ледниковые не превышало 200-250 мм/год. Аридизация климата приводила к ксерофитизации растительных сообществ, снижению биопродуктивности и ландшафтного разнообразия. В теплые интервалы плейстоцена преобладали лугово-разнотравные ассоциации, которые при наступлении ледникового этапа сменялись на остепненные. Природно-климатические зоны находились в пределах современных границ, демонстрируя относительную устойчивость степных ландшафтов к глобальным климатическим колебаниям. Полученные результаты являются первым шагом на пути к пониманию экологической значимости фитолитов для изучения лёссовых отложений Восточно-Европейской равнины и реконструкции плейстоценовых палеоландшафтов. Результаты исследования механизма накопления лёсса показывает, что динамика ледникового покрова могла вызывать резкие изменения в активности атмосферной пыли на юге Русской равнины, аналогичной более северным регионам Европы, где зона высокого давления над отступившим к северу ледником приводила к формирования катабатических северо-западных ветров и захвату большего количества доступного ледникового материала. После отступления ледников на север в позднем плейстоцене, атмосферная циркуляция на юге Русской равнины стала определяться конкуренцией Североатлантического циклона и Сибирского антициклона. Проникновение восточных ветров далеко на запад при одновременном смещении западных ветров на юг, оказало решающее влияние на европейский климат, увеличивая его континентальность на большей части Восточно-Европейской равнины в позднем плейстоцене. При деградации ледника ветра обоих направлений усиливались, далеко проникая на юго-восток и северо-запад, приводя к конвергенции эолового материала. https://vk.com/@-43464135-kak-sformirovalsya-less-uchenye-iz-ifhibpp-ran-pytautsya-pro https://issp.pbcras.ru/index.php/news/news-and-events/uchenye-iz-ifkhibpp-ran-pytayutsya-ustanovit-proiskhozhdenie-ljossov-russkoj-ravniny

 

Публикации

1. М. В. Хмелева, П. Г. Панин, П. Д. Фролов, А. С. Тесаков, А. В. Бухонов Почвообразование в раннем плиоцене по материалам лёссово- почвенного разреза Альма-Песчаное (западная часть полуострова Крым) Почвоведение, - (год публикации - 2024)

2. П.И. Калинин, О.Г. Занина, П.Г. Панин, И.Ю. Кудреватых Фитолитные и палеоландшафтные свидетельства изменения окружающей среды на юге Восточно-Европейской равнины в плейстоцене» Почвоведение, - (год публикации - 2024)

3. Калинин П.И., Занина О.Г., Панин П.Г., Кудреватых И.Ю. Фитолитные и палеопочвенные индикаторы изменения ландшафтов на юге Русской равнины в позднем Плейстоцене Материалы XIII Международной биогеохимической школы-конференции «Эволюция биосферы, биогеохимические циклы и биогеохимические технологии: связь фундаментальных и прикладных исследований», посвященной 160-летию со дня рождения В.И. Вернадского, Стр. 27-28 (год публикации - 2023)

4. Калинин П.И., Кудреватых И.Ю., Митенко Г.В. Влияние аридизации климата на биогеохимические свойства степных ландшафтов Теоретические и прикладные проблемы ландшафтной географии. VII Мильковские чтения. Материалы XIV Международной ландшафтной конференции., Стр. 321-322 (год публикации - 2023)

5. Калинин П.И., Кудреватых И.Ю., Панин П.Г., Карпухина Н.В. Литогенез и палеогеографические закономерности формирования лёссовых отложений Русской равнины Литогенез и минерагения осадочных комплексов докембрия и фанерозоя Евразии: материалы X Международного совещания по литологии (г. Воронеж, ВГУ, 18–23 сентября 2023 г)., Стр. 148-150 (год публикации - 2023)

6. Кудреватых И.Ю., Калинин П.И., Алексеев А.О. Редкоземельные элементы в оценке интенсивности выветривания и скорости потери элементов из почв на примере степных ландшафтов. Почвенные и земельные ресурсы: традиционные и инновационные подходы к изучению и управлению, Стр. 192-195 (год публикации - 2023)

7. Хмелева М.В., Панин П.Г., Бухонов А.В. Первые данные о плиоценовых палеопочвах лёссово-почвенной серии запада Крыма Материалы Международной научной конференции XXVI Докучаевские молодежные чтения «Матрица почвоведения», Стр. 135-136 (год публикации - 2023)

8. - Как сформировался лёсс? Сайт ИФХиБПП РАН, - (год публикации - )

9. - Как сформировался лёсс? Ученые пытаются пролить свет на тайну происхождения уникальной горной породы Вконтакте, - (год публикации - )