Libmonster ID: UA-2441

Заглавие статьи "ЗАШИФРОВАННАЯ ЛЕТОПИСЬ" СЕВЕРНОЙ ПРИРОДЫ
Автор(ы) Евгения СИДОРОВА
Источник Наука в России,  № 4, 2011, C. 96-103

Одна из самых сложных и интересных задач натуралиста - понять историю формирования современного облика объекта исследования будь то горная страна или биологический вид. Вокруг теорий эволюции живых, неживых и биокосных тел природы во все времена кипели острые научные дискуссии. И генезис почв как продукта длительного взаимодействия организмов и минерального субстрата в условиях меняющегося климата - не исключение. Тем ценнее появление работ, авторы которых детально обосновывают свою концепцию почвообразования, приоткрывая "страницы прошлого" ландшафтов нашей планеты. Вышедшая в 2010 г. в издательстве "Наука" (Санкт-Петербург) монография доктора биологических наук Галины Русановой "Полигенез и эволюция почв Субарктического сектора (на примере Большеземельской тундры)" - в числе таких публикаций.

Эта книга - итог исследований, проведенных автором в Институте биологии Коми научного центра УрО РАН в 1992 - 2008 гг. и посвященных истории развития почвенного покрова Ненецкого автономного округа, Архангельской области и Республики Коми в голоцене (последние 11 тыс. лет).

Полевые работы в суровых районах многолетней мерзлоты чрезвычайно трудны. Тем не менее во второй половине XX в. знания ученых о криогенных почвах существенно пополнились благодаря самоотверженным усилиям плодотворно работавших в Восточно-Европейской субарктике доктора биоло-

стр. 96

Карта растительных зон Большеземельской тундры.

гических наук Евгении Ивановой из Почвенного института им. В. В. Докучаева АН СССР (с 1961 г. вошел в состав Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина - ныне Российская академия сельскохозяйственных наук), кандидата биологических наук Ольги Полынцевой из Института биологии Коми НЦ УрО РАН, докторов географических наук Игоря Игнатенко из Ленинградского государственного университета, Виктора Таргульяна и Сергея Горячкина из Института географии РАН, других специалистов.

Одним из пионеров подобных изысканий была постоянная участница экспедиций на полуостров Таймыр и север Западной Сибири, организованных в 1966 - 1981 гг. в рамках Международной программы "Человек и биосфера", доктор биологических наук (с 1981 г.) Вера Васильевская, всю жизнь трудившаяся на факультете почвоведения МГУ им. М. В. Ломоносова, где она щедро делилась своими знаниями с будущими молодыми специалистами. Вера Дмитриевна создала там научную школу в области исследования генезиса и географии мерзлотных и подзолистых почв, прогнозного картографирования. Символично, что последний вклад в развитие представлений о почвах Русского Севера она внесла, выполнив работу ответственного редактора упомянутой книги. На Таймыре и в Большеземельской тундре* их формируют во многом одни и те же процессы, оставляющие в почвенном профиле "записи", которые сегодня рассказывают о прошлом и возможном будущем зональных ландшафтов.

"У ВРЕМЕНИ В ПЛЕНУ"

Разнообразие описанных Русановой почв в очередной раз свидетельствует об условности границ зоны тундровых глееземов, простирающейся вдоль всего арктического побережья от Кольского полуострова до Берингова пролива и окрашенной в школьных атласах в однородно-фиолетовый цвет. Реальная картина куда как интереснее, ибо современный почвенный покров в этих широтах зависит не только от пестроты материнских горных пород, но и наследует черты, приобретенные во времена, когда здесь существовали совсем иные ландшафты.

Основатель почвоведения, великий русский ученый Василий Докучаев (1846 - 1903) вывел закон "вечной изменяемости жизни почв во времени и пространстве". Он называл эти особые органоминеральные тела зеркалом окружающих условий, подразумевая, что в строении их профиля и свойствах отражены не только особенности ныне существую-


* Большеземельская тундра - холмистая моренная равнина высотой до 250 м в пределах Ненецкого автономного округа и Республики Коми (прим. авт.).

стр. 97

Двухъярусные почвы (подбур на погребенном подзоле) реликтовых ельников в бассейне реки Море-ю: a - берег реки, b - у озера.

стр. 98

щего ландшафта, но и история его формирования. Впоследствии данная идея была развита в работах учеников и последователей Докучаева. Сегодня введенные доктором сельскохозяйственных наук Ильей Соколовым (Почвенный институт) и доктором географических наук Виктором Таргульяном (Институт географии РАН) термины "почва-память" и "почва-момент" (1976 г.), обозначающие две ипостаси времени как фактора почвообразования, стали классикой. И приступая к исследованию нового объекта, представитель отечественной научной школы стремится по разнообразным его признакам (морфологическим, физическим, химическим и т.д.) выявить приведшие к их появлению процессы и понять, какие из них до сих пор актуальны (подобно тому, как поступает хороший врач, осматривающий и прослушивающий пациента). В книге Русановой речь идет именно об этой сложной диагностике.

Почему так важна работа по определению генезиса почвы? Зачем разбираться в хитросплетениях ее прошлого и настоящего? Для кого-то ответ может оказаться неожиданным: во-первых, органоминеральные тела заболевают, как и биологические, а причиной недуга могут оказаться, например, аварийные разливы нефти, загрязнение тяжелыми металлами в промышленных районах, разливы реактивного топлива вблизи военных объектов, радиоактивные выбросы и многие другие события, сопутствующие современной цивилизации. На севере нашей страны, где сосредоточены многие нефтяные и иные месторождения, работают крупные металлургические предприятия, а биологический круговорот относительно замедлен, вышеперечисленные воздействия на природу - не редкость, последствия же особенно тяжелы. Так, серьезные проблемы возникли при попытке очистить и рекультивировать свыше 70 га почв в Усинском районе Республики Коми, загрязненных нефтяными углеводородами при прорыве магистрального трубопровода в 1994 г.*, необратима гибель лесных биоценозов в радиусе 70 км вокруг Норильского металлургического комбината**. Да, почвы не только уязвимы, но и смертны, существуют пределы допустимой нагрузки на них - вот почему надо изучать "пациента" заблаговременно, пока он "скорее жив" (по крылатому выражению известного отечественного писателя XX в. Алексея Толстого). А во-вторых, по мнению ряда исследователей, некоторые эпизоды климатических колебаний в позднем голоцене (последние 2,5 тыс. лет) могут повториться в связи с прогнозируемым глобальным потеплением. Следовательно, ученые должны представлять себе, как изменятся процессы, формирующие этот чрезвычайно важный компонент ландшафта.

Однако "читать" историю почвы очень сложно, тут не обойтись без особых подходов. В частности, неоценимую помощь может оказать микроморфологическое исследование***. Русанова - крупный специалист в этой области. Ее работы по микростроению различных таежных почв Республики Коми существенно расширили представления об их генезисе. Обратившись к новым для нее объектам Большеземельской тундры, она на протяжении 15 лет детально изучала их образцы в шлифах и пришла к интересным выводам: некоторые процессы, оставившие оформленные следы в микроструктуре этих почв, в настоящее время не могут развиваться ввиду отсутствия необходимых внешних (прежде всего климатических) условий. Значит, обнаружены реликты минувших стадий жизни ландшафта.

Эти материалы Русанова сопоставила с данными споро-пыльцевого анализа, радиоуглеродной датировкой возраста отобранных образцов, характеристиками органического вещества. Последние требуют особого, критического к ним отношения, ибо даже в почвах, погребенных под эоловыми наносами, происходит обновление гумуса (со временем микрофлора меняет его состав, идет приток органики с прибывающими с поверхности растворами), и тогда возраст объекта исследования, определенный по радиоизотопам углерода, подлежит корректировке. Автору удалось соединить все "нити" и получить картину эволюции почвообразовательного процесса.

ЭКСПОНАТЫ ЕСТЕСТВЕННОЙ ИСТОРИИ

В профиле нынешних почв Большеземельской тундры по-разному распределяются реликтовые и современные черты - маркеры пресловутых почвы-памяти и почвы-момента. Лишь изучая природные объекты, можно увидеть столь удивительные примеры взаимопроникновения настоящего и многотысячелетнего прошлого природы. Посмотрим же на них как на своеобразные музейные экспонаты.

По предположению некоторых специалистов, прежде всего отечественного ученого Юрия Ливеровского (1933 г.), в позднеатлантическое время (6000 - 4600 лет назад) пространства Большеземельской тундры вплоть до побережья Баренцева моря покрывала тайга со свойственными ей почвами - подзолами (в их профиле есть осветленный, будто посыпанный золой горизонт). Русанова с коллегами нашли на защищенных от ветра, хорошо дренированных террасах речных долин сохранившиеся островки елового леса, однако произрастает он теперь на супесчаных почвах-подбурах, не имеющих выраженной цветовой и текстурной дифференциации, поскольку ил и полуторные оксиды железа аккуму-


* См.: М. Маркарова. Решение экологической проблемы Крайнего Севера. - Наука в России, 2006, N 5 (прим. ред.).

** См.: Л. Леонтьев. Экологическая проблема Норильска: пути решения. - Наука в России, 2006, N 6 (прим. ред.).

*** При микроморфологическом методе тонкие срезы почвы ненарушенного строения (шлифы) исследуют под микроскопом с увеличением в 40 - 80 раз (прим. авт.).

стр. 99

лируются в верхней и средней частях их профиля. Под микроскопом здесь видны толстые, глинистые, окрашенные в бурые тона, преимущественно аморфные сгустки, тогда как в классических подзолах этот материал "смыт" в нижний, так называемый иллювиальный горизонт, где после вынужденного "путешествия" размещается в форме глинистых и железисто-глинистых пленок на минеральных зернах. И все же почвы, чей облик напоминает об активизации такого выноса оксидов железа и других элементов из верхних слоев, существуют в Большеземельской тундре и поныне, но они погребены под современным профилем. Дело в том, что при резком уменьшении количества атмосферных осадков, на фоне установления отрицательных температур в период похолодания климата (3200 - 2200 лет назад) усилился эоловый перенос пылеватых частиц, и на подзолах, оказавшихся вне черты отступивших на юг лесов, вырос верхний "этаж".

Аналогичные многоярусные профили в Большеземельской тундре формируются не только на супесчаных, но и на глинистых почвах, сильнее промерзающих. Качественный "экспонат" такого рода* очень трудно найти: свидетельства минувших этапов эволюции в данном случае "затушевывает" явление криотурбации, когда горизонты приобретают вид завихрений, изгибов, колец при оттаивании органоминеральной массы, заледеневшей в состоянии избыточного увлажнения. Русанова все же нашла и описала почву, сформированную в атлантическое время и сохранившуюся благодаря "экрану" отложений, возникшему в результате водной эрозии и солифлюкции**. Данный реликтовый объект как бы законсервировался на глубине 50 см.

Это типичная дерново-подзолистая почва: особенности агрегированности в ее верхнем горизонте, микроформы гумуса, характерные темные пятна и округлые биопоры, изученные под микроскопом при 70-кратном увеличении, - надежное тому под-


* См.: Г. Русанова. Большеземельская тундра: взгляд в прошлое. - Наука в России, 2006, N 6 (прим. ред.).

** Солифлюкция - медленное передвижение почв и рыхлых грунтов под влиянием попеременного оттаивания-промерзания и силы тяжести, происходящее главным образом в областях развития мерзлых горных пород (прим. авт.).

стр. 100

тверждение. Кроме того, согласно химическому анализу ее органическое вещество - продукт таежного почвообразования. Ну а завершает картину иллювиальный горизонт, легко узнаваемый по тонкодисперсным натекам в шлифах: поры и каналы внутри структурных отдельностей (ибо весь материал тут агрегирован) заполнены глиной, а поверхность последних "одевают" пленки из двух или нескольких слоев (пылеватый на глинистом). Исходя из многолетних оригинальных наблюдений и опираясь на литературные данные, автор предположила: текстурная дифференциация погребенной почвы протекала в позднеатлантическое время, когда средне-июльские температуры превышали современные на 3 - 4°C, сумма осадков была больше на 100 мм и приближалась северная граница морозоустойчивых широколиственных пород - например, вяза. Затем пришло похолодание суббореального периода и началась деградация сформированного профиля. Вот такой экскурс в историю голоценового климата.

ВЗАИМОПРОНИКНОВЕНИЕ ПРОШЛОГО И НАСТОЯЩЕГО

Описанные выше многоярусные объекты в Большеземельской тундре соседствуют с "наложенными" друг на друга профилями. Тут исследователю приходится особенно трудно. Например, под современным подбуром, на глубине 8 - 30 см вскрываются подзолы субатлантического возраста (2200 лет назад по настоящее время), развивавшиеся в той же толще, где прежде в среднесуббореальном интервале (4300 - 3200 лет назад) уже сформировались подзо-

стр. 101

Микростроение погребенного подзола. Двухъярусная почва в бассейне реки Ортина: a - горизонт IIA1 с темно-бурыми фрагментами растительных остатков и темно-коричневым коллоидным гумусом; b - горизонт IIE с углистыми частицами; с - горизонт IIBHE с толстыми пленками на зернах и коллоидным гумусом.

лы с хорошо выраженным иллювиальным горизонтом. Подобное совмещение разновозрастных почв объясняется небольшой скоростью накопления эоловых осадков, отчего разделительный слой, служащий "перемычкой" в "многоэтажных" объектах, не успевал формироваться.

Другой вариант совмещения современных и унаследованных признаков в "дневном" почвенном профиле - сохранение гумусовых педореликтов (фрагментов более древнего почвенного материала, в том числе "законсервированных" частей "стертого временем" горизонта). Обнаружить их можно зачастую лишь на микроуровне. Описанные Русановой образования представляют собой сгустковые темные формы на поверхности минеральных зерен или внутри структурных отдельностей. Что же касается современного органического вещества, то оно на тех же глубинах существует в комплексах с минеральными компонентами, а морфологически - это различимые под микроскопом пленки.

Есть в Большеземельской тундре и иные варианты полигенетических "экспонатов". Специалисты полагают: низинные эутрофные* торфяные залежи в Субарктике представляют собой свиту погребенных почв. Русанова подробно изучила торфяник на приозерной террасе в бассейне реки Воркута и установила, что его формирование началось 8000 лет назад под покровом леса. Тогда темпы аккумуляции органического вещества были самыми высокими - около 1 мм в год. Однако 6290 - 5010 лет назад прирост замедлился до 0,4 мм в год из-за увеличения интенсивности биохимических и микробиологических процессов разложения. Резкое похолодание и уменьшение увлажнения 3200 - 2200 лет назад способствовало дальнейшему снижению скорости накопления торфа - до 0,1 мм в год.

Анализ стратиграфии, палеоботанического состава и радиоуглеродного возраста торфяника в сопоставлении с данными о различных почвах Большеземельской тундры позволил автору восстановить хронологию их эволюции в голоцене. Причем у супесчаных и суглинистых объектов этапы развития несколько различаются.

У первых точка отсчета приходится на среднесуббореальный период (4300 - 3000 лет назад), более теплый, чем настоящее время. Тогда под пологом тайги сформировались классические подзолы. Но


* Эутрофные (низинные) болота - тип болот с богатым водно-минеральным питанием, в основном за счет грунтовых вод. Расположены в поймах рек, по берегам озер, в местах выхода ключей, в низких местах (прим. авт.).

стр. 102

3000 - 2200 лет назад похолодало, леса отступили, на тундровых пространствах начались криогенные деформации почв и их погребение под эоловыми осадками. В теплую фазу среднесубатлантического периода (2100 - 1700 лет назад) ситуация повторилась, вернувшийся тогда процесс подзолообразования завершился лишь 1000 лет назад, когда основным "продуктом" взаимодействия всех факторов стали современные подбуры.

На суглинистых отложениях наилучшие условия для образования гумуса и процессов выноса иловато-пылеватых фракций мелкозема подарил позднеатлантический этап (6000 - 4600 лет назад). Тогда сформировались дерново-подзолистые почвы. Однако в суббореале (4600 - 4300 лет назад) резкое похолодание способствовало их деградации и погребению в результате солифлюкционных мерзлотных процессов и осадконакопления. В фазу потепления (4300 - 3000 лет назад), вероятно, началось развитие современной почвы. А в конце суббореального и в субатлантический период (3000 - 2200 лет назад - по настоящее время) они окончательно оформились в виде глееземов - почв с анаэробным водным режимом, отчего соединения железа и других элементов пребывают здесь в восстановленной форме и придают профилю сизоватые тона.

ЧТОБЫ МЕНЬШЕ СТАЛО "БЕЛЫХ ПЯТЕН"

Выводы, к которым приходит автор рассматриваемой монографии, в целом согласуются с существующими сегодня взглядами на эволюцию процессов почвообразования на севере Русской равнины в голоцене. Но богатейший аналитический материал о тундровых почвах, полученный и обобщенный Русановой, позволил исследователю выстроить их в эволюционные ряды - попытка, предпринимаемая впервые. Кроме того, пока только ею так детально изучена специфика процессов в так называемой экотонной (пограничной) зоне лес-тундра, в голоцене неоднократно поменявшей облик и "запомнившей" свою сложную историю благодаря консервативному компоненту ландшафта - почве.

Объективная картина жизни природы выстраивается перед человечеством по мере пополнения наших знаний о ней. "Белых пятен" еще немало, к ним относятся и некоторые стороны развития почв и ландшафтов на севере Русской равнины - вот почему так важны подобные работы. В почвоведении способность пытливого ученого к синтезу зависит от его кругозора и растет по мере освоения новых объектов. Поэтому для обобщений необходим богатый опыт полевых изысканий, способность свободно ориентироваться в огромном массиве сведений, накопленных коллегами. Все это без сомнения присуще автору книги - увлеченному исследователю, профессионалу с полувековым стажем.

Когда-то ответственный редактор данной книги Васильевская, отвечая на вопрос анкеты выпускника МГУ им. М. В. Ломоносова ("Автопортреты поколения биологов МГУ 1950 - 2000") о том, что она считает своим основным вкладом в науку, написала: "Изучение слабо исследованных районов". Поистине, вот - труд, требующий от естествоиспытателя огромной самоотдачи и интеллектуального напряжения. И для автора предложенной вам монографии - это дело всей жизни. Не может не восхищать, что путь преодоления суровых препятствий, чинимых природой Севера, избрали женщины-ученые.


© elibrary.com.ua

Permanent link to this publication:

https://elibrary.com.ua/m/articles/view/-ЗАШИФРОВАННАЯ-ЛЕТОПИСЬ-СЕВЕРНОЙ-ПРИРОДЫ

Similar publications: LUkraine LWorld Y G


Publisher:

Валентин ПротопоповContacts and other materials (articles, photo, files etc)

Author's official page at Libmonster: https://elibrary.com.ua/CashBack

Find other author's materials at: Libmonster (all the World)GoogleYandex

Permanent link for scientific papers (for citations):

"ЗАШИФРОВАННАЯ ЛЕТОПИСЬ" СЕВЕРНОЙ ПРИРОДЫ // Kiev: Library of Ukraine (ELIBRARY.COM.UA). Updated: 12.08.2014. URL: https://elibrary.com.ua/m/articles/view/-ЗАШИФРОВАННАЯ-ЛЕТОПИСЬ-СЕВЕРНОЙ-ПРИРОДЫ (date of access: 12.02.2025).

Comments:



Reviews of professional authors
Order by: 
Per page: 
 
  • There are no comments yet
Related topics
Publisher
1414 views rating
12.08.2014 (3837 days ago)
0 subscribers
Rating
0 votes
Related Articles
ТОРЖЕСТВЕННОЙ ВСТРЕЧИ НЕ БУДЕТ?
8 hours ago · From Україна Онлайн
В КОМ ДУХ ВЕЛИК, В ТОМ СИЛА НЕРУШИМА*
Yesterday · From Україна Онлайн
ТРУДНЫЕ ВОПРОСЫ. СВЕТЛАНА АЛЕКСИЕВИЧ: "МЫ - ЛЮДИ ЛАГЕРНОГО СОЗНАНИЯ"
6 days ago · From Україна Онлайн
FORMS OF CLASS STRUGGLE OF THE PEASANT-COSSACK MASSES OF UKRAINE IN THE XVIII CENTURY
Catalog: История 
10 days ago · From Denys Reznikov
G. I. MARAKHOV. SOCIO-POLITICAL STRUGGLE IN UKRAINE IN THE 50S-60S OF THE XIX CENTURY
13 days ago · From Denys Reznikov
ESSAYS ON THE HISTORY OF TRADE UNIONS OF THE UKRAINIAN SSR
14 days ago · From Denys Reznikov
K. A. KHMELEVSKY, S. K. KHMELEVSKY. STORM OVER THE QUIET DON. HISTORICAL ESSAY ON THE CIVIL WAR ON THE DON
14 days ago · From Denys Reznikov
"УКРАЇНСЬКИЙ ІСТОРИЧНИЙ ЖУРНАЛ" - ДЕСЯТЬ РОКІВ У МЕРЕЖІ
Catalog: История 
14 days ago · From Україна Онлайн
INTERNATIONAL COMMISSION ON THE HISTORY OF THE OCTOBER REVOLUTION
Catalog: История 
18 days ago · From Denys Reznikov
UKRAINIAN CHRONICLES
19 days ago · From Denys Reznikov

New publications:

Popular with readers:

News from other countries:

ELIBRARY.COM.UA - Digital Library of Ukraine

Create your author's collection of articles, books, author's works, biographies, photographic documents, files. Save forever your author's legacy in digital form. Click here to register as an author.
Library Partners

"ЗАШИФРОВАННАЯ ЛЕТОПИСЬ" СЕВЕРНОЙ ПРИРОДЫ
 

Editorial Contacts
Chat for Authors: UA LIVE: We are in social networks:

About · News · For Advertisers

Digital Library of Ukraine ® All rights reserved.
2009-2025, ELIBRARY.COM.UA is a part of Libmonster, international library network (open map)
Keeping the heritage of Ukraine


LIBMONSTER NETWORK ONE WORLD - ONE LIBRARY

US-Great Britain Sweden Serbia
Russia Belarus Ukraine Kazakhstan Moldova Tajikistan Estonia Russia-2 Belarus-2

Create and store your author's collection at Libmonster: articles, books, studies. Libmonster will spread your heritage all over the world (through a network of affiliates, partner libraries, search engines, social networks). You will be able to share a link to your profile with colleagues, students, readers and other interested parties, in order to acquaint them with your copyright heritage. Once you register, you have more than 100 tools at your disposal to build your own author collection. It's free: it was, it is, and it always will be.

Download app for Android