Агафонова Е.А.¹, Клювиткина Т.С.², Кравчишина М.Д.¹, Чеховская М.П.¹, Лозинская Л.А.¹

Elizaveta A. Agafonova, Tatiana S. Klyuvitkina, Marina D. Kravchishina,
Maria P. Chekhovskaya, Lyubov A. Lozinskaya

¹Институт океанологии имени П.П. Ширшова РАН (Москва, Россия)
²Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова,
географический факультет (Москва, Россия)

УДК 551.89+551.461.8

Приводятся данные диатомового анализа голоценовых отложений северо-восточной части Норвежско-Гренландского бассейна, результаты анализа сопоставляются с ранее выполненными исследованиями состава цист динофлагеллят, бентосных и планктонных фораминифер. Микропалеонтологический анализ позволил установить основные палеогеографические события Норвежско-Гренландского региона, предположительно, в голоцене.

Ключевые слова: диатомовый анализ; палеогеографические реконструкции; Северная Атлантика

Северная Атлантика относится к зоне взаимодействия Атлантического и Северного Ледовитого океанов и является одним из районов, где происходит формирование глобальной термогалинной циркуляции (Фалина, Сарафанов, 2015). История исследований состава диатомовых ассоциаций планктонных сообществ в поверхностных осадках и плейстоцен-голоценовых отложениях Северной Атлантики насчитывает несколько десятилетий (Andersen et al., 2004; Koç et al., 2013; Oksman et al., 2019 и др.). Поскольку в субарктических районах Северной Атлантики ярко проявляются недавние изменения климата (Renaut et al., 2018), необходим детальный микропалеонтологический анализ голоценовых отложений для понимания особенностей формирования современных процессов, происходящих в океане.

В данной работе приводятся результаты диатомового анализа, выполненного для 31 образца из колонки отложений АМК-6150 с интервалом опробования 1 см, и сравниваются с ранее полученными данными исследований состава цист динофлагеллят, бентосных и планктонных фораминифер (Клювиткина и др., 2022). Колонка отложений АМК-6150, вскрывающая 31 см темно-коричневых алевритистых илов, получена в северо-восточной части Норвежско-Гренландского бассейна (74°46.813' с.ш., 08°26.052' в.д.) с глубины 3013 м в 75-ом рейсе НИС «Академик Мстислав Келдыш» в 2019 г. Возраст отложений оценивался на основе предварительных данных о климатостратиграфии по составу планктонных и бентосных фораминифер и не превышает 7 тыс. лет (Клювиткина и др., 2022). Техническая обработка образцов, предварительно высушенных с помощью лиофильной сушки ALPHA 1-4 LDplus, проводилась по стандартной методике (Диатомовые водоросли СССР, 1974) в ИО РАН. Видовые определения диатомей в препаратах осуществлялись с помощью микроскопа Axiostar plus (Carl Zeiss) при увеличении в 1000 раз с использованием иммерсии Immersol 518 N (Carl Zeiss Microscopy GmbH) с показателем преломления 1,518. Подсчет концентраций диатомей в отложениях осуществлялся по методу Battarbee (1973).

Суммарные концентрации диатомей существенно изменяются по колонке от 55 до 693 тыс. ств./г, в целом, увеличиваясь снизу вверх. Диатомовые ассоциации представлены 54 видами и разновидностями, из них 38 морских неритических и панталасных, 9 морских сублиторальных и 7 пресноводных.

В основании алевритистых илов темно-коричневых оттенков, в интервале 29– 24 см (в двух образцах на глубине 31–29 см диатомовых водорослей обнаружено не было), концентрации диатомей изменяются от 55 до 430 тыс. ств./г, а их таксономическое разнообразие достигает 21 таксона. В составе диатомовых ассоциаций, как и по всей колонке отложений, преобладают (76-80%) морские неритические относительно тепловодные виды, типичные для этой части Атлантического океана (Oksman et al., 2019). Абсолютным доминантом в процентном отношении среди них является Thalassionema nitzschioides (30-57%). Доля сублиторальных видов, представленных до глубины 7,5 см исключительно Paralia sulcata, в данной части колонки уменьшается снизу вверх с 14,3 до 2,2%. Также были обнаружены единичные створки вымерших видов диатомей, характерных для палеогеновых отложений (Атлас микроорганизмов..., 1977), представленных следующими видами: Thalassiosira undulosa, Hemiaulus polymorphus, Eupyxidicula turris, Pyxilla caput-avis var. gracilis, Creswellia ferox. Источником поступления этих видов в северо-восточную часть Норвежско- Гренландского бассейна, скорее всего, являются осадки баренцевоморского шельфа, где ископаемые палеогеновые и неогеновые виды диатомовых водорослей часто встречаются в современных и четвертичных отложениях (Полякова и др., 2021).

В залегающих выше отложениях суммарные концентрации диатомей сперва растут до глубины 21,5 см и значений 519 тыс. ств./г, затем снижаются до 117 тыс. ств./г, а начиная с 18,5 см вновь увеличиваются до значений 475 тыс. ств./г на глубине 15,5 см. В интервале 24–14 см было обнаружено 22 вида диатомовых водорослей. С глубины 23– 24 см и выше в отложениях появляются створки ледово-морского вида Attheya septentrionalis. На этом фоне максимума достигают содержания ледово-неритических и холодноводных диатомей (8,9 и 30,3% соответственно). Первые представлены: Porosira glacialis, Rhizosolenia hebetata f. hebetata и Thalassiosira gravida, а вторые – Actinocyclus curvatulus, Rh. borealis, T. angustelineata и др. Доля сублиторальных видов увеличивается до 14,3%. Локальные пики ледово-морских и ледово-неритических диатомей наблюдаются на глубине 20–21 см, в то же время несколько снижается (до 75,9%) доля относительно тепловодных видов, представленных A. divisus, Coscinodiscus asteromphalus, C. radiatus, Thalassionema nitzschioides и Shionodiscus oestrupii. Выше, до глубины 14–15 см, последовательно сокращается до 9,8% и 1,2% доля относительно холодноводных и сублиторальных видов, а содержание относительно тепловодных видов повышается до 91,3% на глубине 18–19 см.

В интервале глубин 14–12 см доля относительно холодноводных видов диатомей, представленных в основном представителями рода Thalassiosira, возрастает до 29,3%, а также увеличивается до 7,1% число ледово-неритических видов. При этом из состава диатомовых ассоциаций практически исчезают ледово-морские и морские сублиторальные диатомеи. На глубине 13,5 см до 66,6% снижается доля относительно тепловодных видов, что обусловлено уменьшением содержания вида Thalassionema nitzschioides.

В верхней части колонки суммарные концентрации диатомей достигают максимальных значений на глубине 8,5 см – 693 тыс. ств./г и 3,5 см – 661 тыс. ств./г. В интервале 12–3 см обнаружено 34 вида диатомей. На глубинах 8,5-3,5 см доля морских холодноводных видов увеличивается снизу вверх практически в два раза до 22%. Исключительно на глубинах 3,5–7,5 см в составе диатомовых ассоциаций появляются пресноводные виды, представленные планктонными Aulacoseira islandica, A. subarctica, Cyclotella meneghiniana и бентосными видами Amphora copulata и Gomphonema parvulum.

В верхних 3 см отложений концентрации диатомей изменяются незначительно, в целом уменьшаясь снизу вверх до 471 тыс. ств./г. Для этого интервала осадков отмечены увеличение доли ледово-морских видов и снижение количества ледово-неритических.

На основе данных микропалеонтологических исследований удалось установить следующие события голоценовой истории северо-восточной части Норвежско- Гренландского бассейна. Судя по появлению ледово-морских и увеличению доли ледово-неритических видов диатомей наряду со сменой комплекса диноцист (Клювиткина и др., 2022) на более тепловодный (14–24 см), вероятно, происходило относительное повышение температуры и солености поверхностных вод за счет усиления влияния Северо-Атлантического течения и, как следствие, отступания границы сезонных морских льдов и таяния льда, которое способствовало поступлению ледово- морских видов диатомей во время их вегетации в прикромочной зоне льдов в осадочное вещество и их сохранению в отложениях (Limoges et al., 2018; Agafonova et al., 2023).

Во второй половине голоцена установлено уменьшение температуры поверхностных вод, отражающееся в увеличении выше по колонке, на глубине 12–14 см, доли холодноводных видов микроорганизмов в отложениях, которое также прослеживается в Баренцевом (Duplessy et al., 2005) и Белом (Polyakova et al., 2023) морях. Более того, снижение роли относительно тепловодного североатлантического комплекса диатомовых водорослей и преобладание арктических видов в отложениях совпадают с таковыми в отложениях Норвежского моря и Датского пролива (Andersen et al., 2004; Koç et al., 2013).

Появление пресноводных видов диатомовых водорослей в интервале глубин 3-8 см вместе с увеличением доли ледово-морских видов может быть связано с более южным положением полярного фронта и/или с поступлением айсбергов. Источником пресноводных видов во льдах, вероятно, являются водотоки Земли Франца Иосифа.

Состав микроводорослей верхних 3 см осадков соответствует современным условиям осадконакопления, для которых в целом характерно увеличение влияния арктических водных масс, судя по увеличению доли ледово-морских и относительно холодноводных (в верхних 1,5 см) видов диатомовых водорослей.

Работа выполнена по гранту РНФ №21-17-00235 при дополнительной поддержке по теме госзаданий Минобрнауки №FMWE-2021-0006 и Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова №121051100135-0.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данном сообщении.

Список литературы

1. Жузе А.П. (ред.). Атлас микроорганизмов в донных осадках океанов (диатомеи, радиолярии, силикофлагелляты, кокколиты). – М.: Наука, 1977. – 196 с.
2. Клювиткина Т.С., Новичкова Е.А., Киреенко Л.А., Чеховская М.П., Матуль А.Г. Микроводоросли и климат Северной Атлантики // Природа. 2022. № 11 (1287). С. 48-53. DOI: 10.7868/S0032874X22110059
3. Полякова Е.И., Новичкова Е.А., Агафонова Е.А. Диатомеи и водные палиноморфы в донных осадках Баренцева моря: основные закономерности распространения и использование в палеоокеанологических исследованиях // Лисицын А.П. (ред.). Система Баренцева моря. – М.: ГЕОС, 2021. – С. 64–95.
4. Прошкина-Лавренко А.И. (ред.). Диатомовые водоросли СССР (ископаемые и современные). Т. 1. – Л.: Наука, 1974. – 403 с.
5. Фалина А.С., Сарафанов А.А. О формировании нижнего звена меридиональной термохалинной циркуляции вод Северной Атлантики // Доклады РАН. 2015. Т. 461, № 6. С. 710–714.
6. Agafonova E., Novichkova E., Novigatsky A., Kravchishina M., Klyuvitkin A., Bulokhov A. Diatom and dinocyst production, composition and flux from the annual cycle sediment trap study in the Barents Sea // Geosciences. 2023. № 13(1). DOI: 10.3390/geosciences13010001
7. Andersen C., Koç N., Jennings A., Andrews J. Nonuniform response of the major surface currents in the Nordic Seas to insolation forcing: Implications for the Holocene climate variability // Paleoceanography. 2004. № 19. PA2003. DOI: 10.1029/2002PA000873
8. Battarbee R.W. A new method for the estimation of absolute microfossil numbers, with reference especially to diatoms // Limnology and Oceanology. 1973. №. 18(4). P. 647–653.
9. Duplessy J.C., Cortijo E., Ivanova E., Khusid T., Labeyrie L., Levitan M., Murdmaa I., Paterne M. Paleoceanography of the Barents Sea during the Holocene // Paleoceanography. 2005. Vol. 20, PA4004. DOI: 10.1029/2004PA001116
10. Koç N., Miettinen A.I., Stickley C. Diatom records. North Atlantic and Arctic // Elias S.A. (ed.). Encyclopedia of Quaternary Science. – Netherlands, Amsterdam: Elsevier, 2013. – P. 567–576. DOI: 10.1016/B978-0-444-53643-3.00227-2
11. Limoges A., Masse G., Weckström K., Poulin M., Ellegaard M., Heikkila M., Geilfus N.-X., Sejr M.K., Rysgaard S., Ribeiro S. Spring succession and vertical export of diatoms and IP25 in a seasonally ice-covered High Arctic fjord // Frontiers in Earth Science. 2018. V. 6, № 226. DOI: 10.3389/feart.2018.00226
12. Oksman M., Juggins S., Miettinen A., Witkowski A., Weckström K. The biogeography and ecology of common diatom species in the northern North Atlantic, and their implications for paleoceanographic reconstructions // Marine Micropalaeontology. 2019. № 148. P. 1–28. DOI: 10.1016/j.marmicro.2019.02.002
13. Polyakova Y., Agafonova E., Novichkova E., de Vernal A. Holocene paleoenvironmental implications of diatom, non-pollen palynomorph, and organic carbon records from the Kandalaksha Bay of the White Sea (European Arctic) // Geosciences. 2023. № 13, 56. DOI: 10.3390/geosciences13020056
14. Renaut S., Devred E., Babin M. Northward expansion and intensification of phytoplankton growth during the early ice-free season in Arctic // Geophysical Research Letters. 2018. Vol. 45. P. 10590–10598. DOI: 10.1029/2018GL078995

Статья поступила в редакцию 24.06.2023
Статья принята к публикации 15.08.2023

Об авторах

Агафонова Елизавета Андреевна – Elizaveta A. Agafonova

кандидат географических наук наук
научный сотрудник, Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия (Shirshov Institute of Oceanology RAS, Moscow, Russia), Лаборатория физико-геологических исследований им. А.П. Лисицына

agafonovaelizaveta@mail.ru

Клювиткина Татьяна Сергеевна – Tatiana S. Klyuvitkina

кандидат географических наук
старший научный сотрудник, Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Москва, Россия (Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia), географический факультет, Лаборатория новейших отложений и палеогеографии плейстоцена

t.klyuvitkina@mail.ru

Кравчишина Марина Даниловна – Marina D. Kravchishina

кандидат геолого-минералогических наук
ведущий научный сотрудник, Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия (Shirshov Institute of Oceanology RAS, Moscow, Russia), Лаборатория физико-геологических исследований им. А.П. Лисицына

kravchishina@ocean.ru

Чеховская Мария Павловна – Maria P. Chekhovskaya

старший научный сотрудник, Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия (Shirshov Institute of Oceanology RAS, Moscow, Russia), Лаборатория палеоэкологии и биостратиграфии

mjach47@mail.ru

Лозинская Любовь Андреевна – Lyubov A. Lozinskaya

младший научный сотрудник, Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия (Shirshov Institute of Oceanology RAS, Moscow, Russia), Лаборатория палеоэкологии и биостратиграфии

boda11@yandex.ru

Корреспондентский адрес: Россия, 117997, г. Москва, Нахимовский пр-т, д. 36, ИОРАН. Телефон (495)124-61-49.

ССЫЛКА:

Агафонова Е.А., Клювиткина Т.С., Кравчишина М.Д., Чеховская М.П., Лозинская Л.А. Состав диатомовых ассоциаций голоценовых отложений северо-восточной части Норвежско-Гренландского бассейна // Вопросы современной альгологии. 2023. №2 (32). С. 76–79. URL: http://algology.ru/2055

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2023-2(32)-76-79

EDN – UUFQKM

При перепечатке ссылка на сайт обязательна

Diatom assemblages of the Holocene sediments
from the northeastern Norwegian-Greenland Basin

Elizaveta A. Agafonova¹, Tatiana S. Klyuvitkina², Marina D. Kravchishina¹,
Maria P. Chekhovskaya¹, Lyubov A. Lozinskaya¹

¹Shirshov Institute of Oceanology RAS (Moscow, Russia)
²Lomonosov Moscow State University (Moscow, Russia)

This paper presents the results of diatom analysis of Holocene sediments from the northeastern part of Norwegian-Greenland Basin in comparison with palynomorph and foraminifera data. Main Holocene paleogeographic events of Norwegian-Greenland Basin were established by micropaleontological data.

Key words: diatom analysis; paleogeographic reconstructions; North Atlantic

References

1. Agafonova E., Novichkova E., Novigatsky A., Kravchishina M., Klyuvitkin A., Bulokhov A. Diatom and dinocyst production, composition and flux from the annual cycle sediment trap study in the Barents Sea. Geosciences. 2023. № 13(1). DOI: 10.3390/geosciences13010001
2. Andersen C., Koç N., Jennings A., Andrews J. Nonuniform response of the major surface currents in the Nordic Seas to insolation forcing: Implications for the Holocene climate variability. Paleoceanography. 2004. № 19. PA2003. DOI: 10.1029/2002PA000873
3. Atlas mikroorganizmov v donnyh osadkah okeanov (diatomei, radiolyarii, silikoflagellyaty, kokkolity) [Atlas of microorganisms in ocean bottom sediments (diatoms, radiolariums, silicoflagellates, coccoliths)]. Zhuze A.P. (Ed.). Nauka, Moscow, 1977. 196 p. (In Russ.)
4. Battarbee R.W. A new method for the estimation of absolute microfossil numbers, with reference especially to diatoms. Limnology and Oceanology. 1973. №. 18(4). P. 647–653.
5. Duplessy J.C., Cortijo E., Ivanova E., Khusid T., Labeyrie L., Levitan M., Murdmaa I., Paterne M. Paleoceanography of the Barents Sea during the Holocene. Paleoceanography. 2005. Vol. 20, PA4004. DOI: 10.1029/2004PA001116
6. Falina A.S., Sarafanov A.A. O formirovanii nizhnego zvena meridional'noj termohalinnoj cirkulyacii vod Severnoj Atlantiki [On the formation of the lower link of the meridional thermohaline circulation of the waters of the North Atlantic]. Doklady RAN. 2015. T. 461, № 6. P. 710–714. (In Russ.)
7. Klyuvitkina T.S., Novichkova E.A., Kireenko L.A., Chekhovskaya M.P., Matul' A.G. Mikrovodorosli i klimat Severnoj Atlantiki [Microalgae and the climate of the North Atlantic]. Priroda. 2022. № 11 (1287). P. 48-53. (In Russ.)
8. Koç N., Miettinen A.I., Stickley C. Diatom records. North Atlantic and Arctic. In: Elias S.A. (ed.). Encyclopedia of Quaternary Science. – Netherlands, Amsterdam: Elsevier, 2013. – P. 567–576. DOI: 10.1016/B978-0-444-53643-3.00227-2
9. Limoges A., Masse G., Weckström K., Poulin M., Ellegaard M., Heikkila M., Geilfus N.-X., Sejr M.K., Rysgaard S., Ribeiro S. Spring succession and vertical export of diatoms and IP25 in a seasonally ice-covered High Arctic fjord. Frontiers in Earth Science. 2018. V. 6, № 226. DOI: 10.3389/feart.2018.00226
10. Oksman M., Juggins S., Miettinen A., Witkowski A., Weckström K. The biogeography and ecology of common diatom species in the northern North Atlantic, and their implications for paleoceanographic reconstructions. Marine Micropalaeontology. 2019. № 148. P. 1–28. DOI: 10.1016/j.marmicro.2019.02.002
11. Polyakova Y., Agafonova E., Novichkova E., de Vernal A. Holocene paleoenvironmental implications of diatom, non-pollen palynomorph, and organic carbon records from the Kandalaksha Bay of the White Sea (European Arctic). Geosciences. 2023. № 13, 56. DOI: 10.3390/geosciences13020056
12. Polyakova E.I., Novichkova E.A., Agafonova E.A. Diatomei i vodnye palinomorfy v donnyh osadkah Barenceva morya: osnovnye zakonomernosti rasprostraneniya i ispol'zovanie v paleookeanologicheskih issledovaniyah [Diatoms and aquatic palynomorphs in bottom sediments of the Barents Sea: basic patterns of distribution and use in paleoceanological research]. In: Lisicyn A.P. (Ed.). Sistema Barenceva morya [The Barents Sea System]. GEOS, Moscow, 2021. P. 64–95. (In Russ.)
13. Proshkina-Lavrenko A.I. (Ed.). Diatomovye vodorosli SSSR (iskopaemye i sovremennye) [Diatoms of the USSR (fossil and modern)]. T. 1. Nauka, Leningrad, 1974. 403 p. (In Russ.)
14. Renaut S., Devred E., Babin M. Northward expansion and intensification of phytoplankton growth during the early ice-free season in Arctic. Geophysical Research Letters. 2018. Vol. 45. P. 10590–10598. DOI: 10.1029/2018GL078995

Authors

Agafonova Elizaveta A.

ORCID – https://orcid.org/0000-0001-5451-9586

Shirshov Institute of Oceanology RAS, Moscow, Russia

agafonovaelizaveta@mail.ru

Klyuvitkina Tatiana S.

ORCID – https://orcid.org/0009-0009-6062-1646

Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia

t.klyuvitkina@mail.ru

Kravchishina Marina D.

ORCID – https://orcid.org/0000-0001-9967-2891

Shirshov Institute of Oceanology RAS, Moscow, Russia

kravchishina@ocean.ru

Chekhovskaya Maria P. 

ORCID – https://orcid.org/0009-0002-2513-6281

Shirshov Institute of Oceanology RAS, Moscow, Russia

mjach47@mail.ru

Lozinskaya Lyubov A.

ORCID – https://orcid.org/0000-0001-8117-0463

Shirshov Institute of Oceanology RAS, Moscow, Russia

boda11@yandex.ru

ARTICLE LINK:

Agafonova E.A., Klyuvitkina T.S., Kravchishina M.D., Chekhovskaya M.P., Lozinskaya L.A. Diatom assemblages of the Holocene sediments from the northeastern Norwegian-Greenland Basin. Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2023. № 2 (32). P. 76–79. URL: http://algology.ru/2055

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2023-2(32)-76-79

EDN – UUFQKM

When reprinting a link to the site is required

Уважаемые коллеги! Если Вы хотите получить версию статьи в формате PDF, пожалуйста, напишите в редакцию, и мы ее вам с удовольствием пришлем бесплатно. 
Адрес - info@algology.ru

На ГЛАВНУЮ

Карта сайта

К разделу ОБЗОРЫ, СТАТЬИ И КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

КОНТАКТЫ

Email: info@algology.ru

Изготовление интернет сайта
5Dmedia

ЛИЦЕНЗИЯ

Эл N ФС 77-22222 от 01 ноября 2005г.

ISSN 2311-0147