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 проекта 23-27-00076
НазваниеТургайская флора – фундамент современной теплоумеренной растительности Северного полушария (на примере миоцен-олигоценовых флор Западной Сибири и Казахстана.)
Руководитель Попова Светлана Сергеевна,
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ботанический институт им. В.Л. Комарова Российской академии наук , г Санкт-Петербург
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; 07-106 - Палеонтология
Ключевые слова палеофлоры, палеоклимат, реконструкция растительности, динакмика растительности, олигоцен, миоцен, Западная Сибирь, Казахстан.
Код ГРНТИ38.31.25
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Установление закономерностей эволюции климата и растительности Земли традиционно считается одной из главнейших задач палеоботаники. Особый интерес с этой точки зрения представляет проблема так называемой Тургайской флоры (позднекайнозойский тип растительности, ставший основой формирования современной теплоумеренной растительности Северного полушария) и климатических условий периодов ее существования. Кроме того, изучение динамики климата Земли является важным аспектом современной науки, приобретающим особое значение в контексте биосферных изменений последнего столетия.
Главными задачами данного проекта является изучение состава поздних кайнозойских флор Казахстана и Западной Сибири, установление их связей с одновозрастными флорами востока Центральной Азии, определение характера климатических изменений в палеоген-неогене на данной территории. Исследование будет проводиться на основе ранее не изучавшихся палеоботанических коллекций из фондов Ботанического института РАН (Санкт-Петербург), с привлечением современных аналитических методик (Coexistance Approach, CLAMP); полученные данные позволят проследить начиная с олигоцена до миоцена динамику конкретных климатических параметров, таких как среднегодовая температура, температура самого холодного и теплого месяцев , среднегодовое количество осадков, количество осадков самого влажного и сухого месяцев и др., а также изменения систематического состава и облика растительности. Растительность будет проанализирована в соответствии с принципами эколого-климатической классификации функциональных типов растений (plant functional type) и вычисленной долей участия в конкретной изучаемой палеофлоре различных групп (водные, травянистые, кустарниковые, древесные, хвойные, листопадные, вечнозеленые и т.д.). Синтез полученных оригинальных данных по таксономии, количественной реконструкции параметров окружающей среды, а также их сравнительный анализ во времени и в пространстве, позволит восстановить динамику изменения климата и пути развития растительности на данной территории.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Аверьянова А.Л., Тарасевич В.Ф., Попова С.С., Утешер Т., Мосбрюггер Ф.
The Late Oligocene flora of Aschudasty, Zaisan depression (East Kazakhstan)
Elsevier, Review of Palaeobotany and Palynology Volume 327, 105138, p 1-16 (год публикации - 2024)
https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2024.105138
2. Нестерова Ксения Александровна, Попова Светлана Сергеевна, Аверьянова Анна Леонидовна, Носевич Екатерина Станиславовна Реконструкция палеогенового климата с использованием методики картирования современных ареалов растений на примере палеофлор Зайсанской котловины Восточного Казахстана Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле (год публикации - 2025)
Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В 2024 году была закончена работа по идентификации ископаемых остатков семян и плодов из отложений Бещеульской свиты, соответствующих среднему миоцену, местонахождения Горский Лог Западной Сибири. Был составлен таксономический список видов палеофлоры Горский Лог по палеокарпологическим данным. Всего было обнаружено 38 таксонов из 32 родов, принадлежащих к 30 семействам. Для каждого ископаемого таксона был определен ближайший морфологически близкий современный таксон. Выверенные списки современных аналогов сделанные для палеофлоры Горский Лог на основе карпологических и палинологических данных послужили основой для количественной реконструкции климата данной флоры. В результате реконструкции климата при помощи статистического метода Coexistence Approach были получены конкретные климатические параметры (среднегодовая температура, температура самого холодного и теплого месяцев, среднегодовое количество осадков, количество осадков самого влажного и сухого месяцев и др.), а также вычислен общий климатический интервал, в котором могли существовать все виды данной конкретной флоры. В соответствии с планом работ на 2024 год был уточнен и дополнен список таксонов палеофлоры Ащудасты восточного Казахстана на основе идентифицированных остатков ископаемых листьев. Макрофлора местонахождения Ащудасты включает 16 таксонов растений из 13 родов, входящих в 7 семейств. Спорово-пыльцевой анализ флоры Ащудасты выявил 18 таксонов, относящихся к 14 родам высших и споровых растений. На основе двух списков флоры, описанных на основании отпечатков листьев и на основании палинологических данных был проведен количественный климатический СА-анализ. Полученные климатические параметры рассматривались отдельно для макрофлоры и для палинофлоры. Среднегодовые значения температуры колеблются в пределах 13,3-16,5°C для макрофлоры и 4,4-18,5°C для пыльцевой флоры; температуры самого холодного месяца (СХМ)\самого теплого месяца (СТМ) составляют 0,7-4,8°C\23,1-27,7°C для макрофлоры и 4,4-18,5°C\-11,5-12,5°C для микрофлоры.
Среднегодовое количество осадков для макрофлоры (879 – 1362 мм), указывает на более увлажненные условия, чем для палинофлоры (450–1096 мм). Климатический анализ показал сезонность климата с наибольшим количеством осадков в теплый период года. Микроклимат в непосредственной близости от водотоков был более мягким и влажным по сравнению с территориями, удаленными от воды. Можно отметить, что климат по остаткам листьев показывает большую засушливость в начале и конце олигоцена (кустовская (Аверьянова 2021 и ащудастовская флоры) по сравнению с его серединой (буранская флора Аверьянова 2022); при этом температуры остаются более или менее близкими. Таким образом, в целом климат Зайсанской котловины в поздне олигоценовое хаттское время можно охарактеризовать как умеренно-теплый, на границе с умеренно-холодным, сезонный, с относительно засушливым летним периодом.
Для количественной характеристики растительности использовался эколого-климатическая классификации функциональных типов растений (Plant Functional Type). В данном исследовании для межрегионального сравнения дополнительно анализировались одновозрастные флоры: листовая флора Кумсуата с западной части района исследования и пыльцевые флоры (Теккеск с южной части области исследования и Дюсембай с центральной части Казахстана и флора Иртыша на севере района исследования). При сравнение флор описанных по макроостаткам в долготном направлении с запада на восток Казахстана отмечается снижение разнообразия древесных с 78 до 65%, в том числе хвойных (с 15 до 10%), и заметное снижение термофильных растений (вечнозеленые широколиственные ФТР с 13 до 3%), в то время как разнообразие кустарников возрастает. Также во флоре Ащудасты описанной по пыльце полностью отсутствуют широколиственные вечнозеленые древесные ФТР, однако наблюдается более высокое разнообразия кустарников (19%), что указывает на более открытые и более сухие условия, по сравнению с центральным Казахстаном. При сравнении северных и южных флор исследуемой территории в южной части реконструируются редколесья. Значительный широтный градиент отмечается с севера на юг исследуемой области для разнообразия вечнозеленых широколиственных растений, он. Это можно объяснить увеличением сезонности на юге и юго-востоке исследуемой территории и адаптацией широколиственных вечнозеленых компонентов к более влажным и ровным климатическим условиям. Наши данные указывают, что на исследуемой территории произрастали редколесья с разнообразным кустарниковым и травянистым ярусом на исследуемой территории, с небольшими градиентами в широтном и долготном направлении. Средние широты предполагают менее густой, более сухой тип леса с очень разнообразными ярусами кустарников и листопадных деревьев на востоке Казахстана. Вечнозеленые растения показывают уменьшающийся градиент от центральной к восточной части Казахстана. Анализ пыльцевых флор, указывает на тенденцию к более открытым ландшафтам в восточной части Казахстана. В контексте общей эволюции климата в Казахстане на протяжении всего олигоцена наши новые пыльцевые данные по Дюсембаю указывают на продолжающуюся тенденцию к потеплению и увеличение сезонности температуры.
Была продолжена научная работа начатая в рамках бакалаврского диплома. В настоящем исследовании проводилась ревизия образцов семи палеогеновых видов Quercus L. обнаруженных в восточном Казахстане. В результате уточнения таксономической принадлежности ближайших морфологически близких современных видов и их местообитания в настоящее время, был применен метод количественной реконструкции климата Coexistence Approach и получены пять параметров температуры и влажности. Целью настоящего исследования является сравнение климатических данных, полученных с использованием подхода Coexistance Approach для палеофлор раннего (Киин-Кериш) и позднего (Ашутас) олигоцена Восточного Казахстана (Зайсанская впадина), с данными, реконструированными на основе рода Quercus, виды которого входят в состав обеих флор. Полученные новые данные были сопоставлены с рассчитанными ранее опубликованными климатическими параметрами флоры раннего олигоцена Киин-Кериш (Аверьянова 2021). Для флоры позднего олигоцена Ашутаса в результате ревизии климатические параметры были пересчитаны. Сравнительный анализ показал, что данные, полученные на основе рода Quercus, указывают на более холодный климат и имеют несколько более широкий интервал параметров по сравнению с климатическими данными, реконструированными по спискам таксонов обеих флор. Можно заключить, что ископаемые представители рода Quercus довольно точно отражают климат ископаемой флоры в целом, и могут в дальнейшем использоваться как индикаторы климата.
Публикации
1.
Аверьянова А.Л., Тарасевич В.Ф., Попова С.С., Утешер Т., Мосбрюггер Ф.
The Late Oligocene flora of Aschudasty, Zaisan depression (East Kazakhstan)
Elsevier, Review of Palaeobotany and Palynology Volume 327, 105138, p 1-16 (год публикации - 2024)
https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2024.105138
2. Нестерова Ксения Александровна, Попова Светлана Сергеевна, Аверьянова Анна Леонидовна, Носевич Екатерина Станиславовна Реконструкция палеогенового климата с использованием методики картирования современных ареалов растений на примере палеофлор Зайсанской котловины Восточного Казахстана Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле (год публикации - 2025)