Палагушкина О.В.¹, Андреев А.², Бискаборн Б.²., Херцшу У.²

Olga V. Palagushkina, Andrei Andreev, Boris Biskaborn, Ulrike Herzschuh

¹Казанский (Приволжский) федеральный университет (Казань, Россия)
²Институт полярных и морских исследований Альфреда Вегенера (Потсдам, Германия)

УДК 574.21

Изучены диатомовые комплексы колонки донных отложений возрастом 31800 лет озера Сальмон (полуостров Сьюард, Аляска). Определено 114 таксонов рангом ниже рода, выделено 6 диатомовых зон. На протяжении своего развития озеро оставалось пресноводным. От плейстоцена к голоцену происходило планомерное увеличение числа видов, сопровождавшееся сменой доминантов. При этом вид Pliocaenicus costatus отмечался только в единственной позднеплейстоценовой зоне, когда в озере индицировался самый высокий уровень воды.

Ключевые слова: диатомеи; озеро, донные осадки; плейстоцен, голоцен; Берингия; Аляска

Исследования палеосреды Берингии, особенно в ее центральной части, на сухопутном мосту между Сибирью и Северной Америкой, представляют интерес в области палеоклиматологии, палеоокеанографии, археологии, палеоэкологии и экологии (Elias et al., 1996; Hopkins, 1959; 1967; 1982). Ширина континентального шельфа между Чукоткой и Аляской составляла до 2000 км в ширину с севера на юг. Во время ледниковых времен мелководные арктические шельфы образовывали сушу между Сибирью и Северной Америкой (так называемую Берингию). После повышения уровня моря с конца последнего оледенения до его современного состояния остатки Берингии сохранились в арктических низменностях Северо-Восточной Сибири, Аляски и Канады. Полуостров Сьюард (северо-запад Аляски) расположен недалеко от центральной части бывшего Берингова моста, здесь исследования вечной мерзлоты были сосредоточены на современной и голоценовой (Lenz et al., 2016) динамике термокарстовых озер, в то время как более старые записи деградации вечной мерзлоты и развития озер во время межстадиальных интервалов последнего ледникового периода, изучались редко (Lenz et al., 2016, Palagushkina et al., 2017).  В районе озера Сальмон на юго-западе полуострова Сьюард отчетливо видны ледниковые отложения, образованные четырьмя ледниковыми наступлениями плейстоценового возраста (Reger et al., 1995). Многие исследования показывают, что пресноводные диатомовые водоросли являются хорошими индикаторами современных экологических условий и используются для реконструкции динамики окружающей среды в прошлом, особенно в северных бореальных регионах (Solovieva et al., 2005), где другие водные биоиндикаторы менее распространены (Палагушкина и др., 2012).

Основной целью данного исследования являлось изучение четвертичной среды в восточной части Берингии по отложениям озера Сальмон (юг полуострова Сьюард, Аляска) с использованием диатомовых водорослей в качестве индикаторов с последующей реконструкцией палеоклиматических и экологических изменений в плейстоцене и голоцене. Климатические условия на полуострове Сьюард, Аляска, типичны для Субарктики; характеризуются продолжительной холодной зимой и коротким прохладным летом, также полуостров подстилается прерывистой вечной мерзлотой в южной части и сплошной вечной мерзлотой в северной части, где мощность вечной мерзлоты достигает 100 м.

В процессе экспедиционных исследований 2022 г., проводимых Институтом полярных и морских исследований Альфреда Вегенера (Германия), из озера Сальмон (137 м над уровнем моря) был взят керн длиной 17,5 м, географические координаты места отбора 64.91021° с.ш., 164.99223° з.д. Установленный возраст нижнего горизонта донных отложений составляет около 30 тыс. лет назад. Техническая обработка 36 образцов донных отложений на диатомовый анализ проводилась в 2024 г. с использованием метода водяной бани (Battarbee, 1986) в лаборатории Института полярных и морских исследований Альфреда Вегенера. Для изготовления постоянных препаратов использовалась высокопреломляющая смола Naphrax. При определении видового состава использовались отечественные и зарубежные определители. Подсчет створок диатомей проводился в постоянных препаратах по параллельным трансектам до 300-500 штук с использованием светового микроскопа и иммерсионной среды. Эколого-географическая характеристика диатомовых давалась по отношению к местообитанию, солености, рН воды, по географическому распространению, температурной приуроченности и реофильности (Баринова и др., 2006).

В видовом составе донных отложений было обнаружено 114 таксонов рангом ниже рода двух классов (13 – центрические, 101 – пеннатные). Статистический анализ позволил выделить шесть, отличающихся друг от друга зон.

Зона I – 31800–27000 лет назад. В пределах этой позднеплейстоценовой зоны было отмечено 24 вида с преобладанием доли створок космополитных планктонных холодолюбивых видов, предпочитающих для развития стоячие воды, по отношению к факторам солености и рН преобладали индифференты. Обилие створок планктонных видов косвенно указывает на высокий уровень воды в озере. Доминантом зоны был вид Cyclotella bodanica Eulenst. in Grun. и только в пределах этой зоны отмечался Pliocaenicus costatus (Log., Lupik. Et Churs.) Flower, Ozornina et Kuzmina.

Зона II – 27000–24800 лет назад. В пределах данной зоны было определено 50 видов, при этом доля створок планктонных видов заметно уменьшилась, преобладали створки бентосных, индиффернтных к течению и солености видов, заметно увеличилась доля створок бореальных алкалифильных галофобных видов с доминантом Fragilaria leptostauron (Ehrb.) Hust. В верхней части зоны в числе доминантов появляется Stephanodiscus alpinus Grun. Среди субдоминантов можно отметить Aulacoseira subarctica (O. Müll.) Haworth.

Зона III – 24800–21200 лет назад. Число видов увеличилось до 68 с сохранением доминирования створок бентосных видов, предпочитающих стоячие водоемы, доля створок холодолюбивых видов постепенно сократилась. По отношению к фактору солености отмечено возрастание доли створок галофильных видов, по отношению к рН среды преобладают створки видов, предпочитающих щелочную реакцию. Доминантами зоны являются Stephanodiscus alpinus Grun, Aulacoseira subarctica (O. Müll.) Haworth, Cyclotella radiosa (Grun.) Lemm., Fragilaria pinnata Ehrb., Navicula pupula Kütz., Diploneis finnica (Ehrb.) Cl.

Зона IV – 21200–5500 лет назад – в переходной от плейстоцена к раннему голоцену зоне определено 84 вида с преобладанием створок бентосных видов, в пределах этой зоны впервые отмечены створки теплолюбивого вида Achnanthes lanceolata (Bréb.) Grun. Заметно возросла доля створок галофобов, став самой высокой во всей колонке. По отношению к рН среды преобладают створки индифферентных видов. По географической приуроченности преобладают створки бореальных видов (самая высокая доля в колонке). Среди доминантов отмечены Fragilaria leptostauron, Aulacoseira subarctica, A. ambigua (Grun.) Simons. Вид Stephanodiscus alpinus становится субдоминантом.

Зона V – 5500–2000 лет назад, было определено 65 видов, по-прежнему доминируют створки бентосных, индифферентных к температуре таксонов, высока доля створок видов, предпочитающих стоячие водоемы, постепенно снижается доля створок галофобов, сохраняются высокие доли створок алкалифильных, алкалибионтных, бореальных и космополитных видов.

В зоне VI – 2000–1001 лет назад было отмечено54 вида, здесь преобладают створки бентосных видов, предпочитающих водоемы со стоячей водой, отмечена большая доля створок галофобных, алкалифильных бореальных и космополитных видов. Доминантами зоны являются Fragilaria leptostauron, Aulacoseira ambigua, субдоминантом A. subarctica.

В целом за указанный исторический промежуток происходило планомерное увеличение числа видов, сопровождавшееся сменой доминантов. Так вид Pliocaenicus costatus отмечался только в единственной позднеплейстоценовой зоне. Предполагаем, что на протяжении своего развития озеро оставалось пресноводным, а самый высокий уровень воды отмечался в позднем плейстоцене. Работы по реконструкции палеоклиматических и экологических изменений в плейстоцене и голоцене Восточной Берингии продолжаются.

Финансирование. Работа выполнена при поддержке ДААД по программе: Research Stays for University Academics and Scientists, 2024 (57693448) DAAD.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.

Список литературы

1. Баринова С.С., Медведева Л.А., Анисимова О.В. Биоразнообразиее водорослей-индикаторы окружающей среды. – PiliesStudio, Тель Авив, 2006. – 498 стр.
2. Battarbee R.W. Diatom Analysis // B.E. Berglund (Ed.) Handbook of Holocene Palaeoecology and Palaeohydrology. – Wiley & Sons, 1986. – P. 527–570.
3. Elias S.A., Short S.K., Nelson C.H., Birks H.H. Life and times of the Bering land Bridge // Nature. 1996. V.382. P. 60–63.
4. Hopkins D.M. Cenozoic history of the Bering Land Bridge // Science. 1959. V.129. P. 1519–1528.
5. Hopkins D.M. (ed.). The Bering Land Bridge. – Stanford, Stanford University press, 1968. – 495 p.
6. Hopkins D.M. Aspects of the paleogeography of Beringia during the late Pleistocene // D.M. Hopkins, J.V. Matthews Jr., C.E. Schweger, S.B. Young (Ред.) – Paleoecology of Beringia, Academic Press, New York, 1982. – P. 3–28.
7. Lenz J., Wetterich S., Jones B.M., Meyer H., Bobrov A., Grosse G. Evidence of multiple thermokarst lake generations from an 11 800-year-old permafrost core on the northern Seward Peninsula, Alaska // Boreas. 2016. P. 584–602. DOI: http://doi.org/10.1111/bor.12186
8. Palagushkina O.V., Nazarova L.B., Wetterich S., Schirrmeister L. Diatoms of Modern Bottom Sediments in Siberian Arctic // Contemporary Problems of Ecology. 2012. V.5, №4. P. 413–422.
9. Palagushkina O., Wetterich S., Biskaborn B., Nazarova L., Lenz J., Schwamborn G., Schirrmeister L., Grosse G. Diatom records and tephra mineralogy in pingo deposits of Seward Peninsula, Alaska // Palaeo3. 2017. V.479. P. 1–15. DOI: http://doi.org/10.1016/j.palaeo
10. Reger R.D., Hopkins D.M. Stratigraphy and implifications of a lake side section Glacial Lake southwestern Kigluaik Mountains Seward Peninsula, Alaska, Short Notes on Alaska // Geology. 1995. P.47–52.
11. Solovieva N., Jones V.J., Nazarova L., Brooks S.J., Birks H.J.B., Grytnes J.-A., Appleby P.G., Kauppila T., Kondratenok B., Renerg I., Ponomarev V. Paleolimnological evidence for recent climatic change in lakes from the northern Urals, Arctic Russia // Journal of Paleolimnology. 2005. V.33(4). P. 463–482. DOI: https://doi.org/10.1007/s10933-005-0811-3

Статья поступила в редакцию 18.06.2025
После доработки 02.09.2025
Статья принята к публикации 06.09.2025

Об авторах

Палагушкина Ольга Викторовна – Olga V. Palagushkina

кандидат биологических наук
доцент, Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия (Kazan (Volga region)Federal University, Kazan, Russia)

opalagushkina@mail.ru

Андреев Андрей – Andrei Andreev

Институт полярных и морских исследований Альфреда Вегенера, Германия, Потсдам (Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research, Germany, Potsdam)

aandreev@awi.de

Херцшу Ульрика – Ulrike Herzschuh

Институт полярных и морских исследований Альфреда Вегенера, Германия, Потсдам (Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research, Germany, Potsdam)

ulrike.herzschuh@awi.de

Бискаборн Борис – Boris Biskaborn

Институт полярных и морских исследований Альфреда Вегенера, Германия, Потсдам (Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research, Germany, Potsdam)

Boris.Biskaborn@awi.de

Корреспондентский адрес: Россия, 420008, Казань, ул.Кремлевская, 18, КФУ, тел. (843) 292-72-16.

ССЫЛКА:

Палагушкина О.В., Андреев А., Бискаборн Б., Херцшу У. Исследования четвертичной среды в Восточной части Берингии (полуостров Сьюард, Аляска) по озерным отложениям с помощью диатомового анализа // Вопросы современной альгологии. 2025. № 1–2(37–38). С. 291–295. URL: http://algology.ru/2211

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2025-1(37)-291-295

EDN – UWPCCO

При перепечатке ссылка на сайт обязательна

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

Studies of the quaternary environment in Eastern Beringia
(Seward Peninsula, Alaska) from lake sediments
using diatom analysis

Olga V. Palagushkina¹, Andrei Andreev², Boris Biskaborn², Ulrike Herzschuh²

¹Kazan (Volga region)Federal University (Kazan, Russia)
²Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research (Potsdam, Germany)

Diatom assemblages from a 31,800-year-old sediment column from Salmon Lake (Seward Peninsula, Alaska) were studied. 114 taxa below the genus rank were identified, and 6 diatom zones were distinguished. Throughout its development, the lake remained freshwater. From the Pleistocene to the Holocene, there was a systematic increase in the number of species, accompanied by a change in dominants. At the same time, the species Pliocaenicus costatus was noted only in a single late Pleistocene zone, when the highest water level was indicated in the lake.

Key words: Diatoms; lake; bottom sediments; Pleistocene; Holocene; Beringia; Alaska

References

1. Barinova S.S., Medvedeva O.V., Anisimova O.V. Bioraznoobrazie vodoroslej-indikatorov okruzhayushchej sredy [The biodiversity of algae is an indicator of the environment]. Russkoe izd-vo “Pilies Studio”, Tel'-Aviv, 2006. 498 p. (In Russ.)
2. Battarbee R.W. Diatom Analysis. In: B.E. Berglund (Ed.) Handbook of Holocene Palaeoecology and Palaeohydrology. Wiley & Sons, 1986. P. 527–570.
3. Elias S.A., Short S.K., Nelson C.H., Birks H.H. Life and times of the Bering land Bridge. Nature. 1996. V.382. P. 60–63.
4. Hopkins D.M. Cenozoic history of the Bering Land Bridge. Science. 1959. V.129. P. 1519–1528.
5. Hopkins D.M. (Ed.). The Bering Land Bridge. Stanford, Stanford University press, 1968. 495 p.
6. Hopkins D.M. Aspects of the paleogeography of Beringia during the late Pleistocene // D.M. Hopkins, J.V. Matthews Jr., C.E. Schweger, S.B. Young (Eds.) Paleoecology of Beringia, Academic Press, New York, 1982. P. 3–28.
7. Lenz J., Wetterich S., Jones B.M., Meyer H., Bobrov A., Grosse G. Evidence of multiple thermokarst lake generations from an 11 800-year-old permafrost core on the northern Seward Peninsula, Alaska. Boreas. 2016. P. 584–602. DOI: http://doi.org/10.1111/bor.12186
8. Palagushkina O.V., Nazarova L.B., Wetterich S., Schirrmeister L. Diatoms of Modern Bottom Sediments in Siberian Arctic. Contemporary Problems of Ecology. 2012. V.5, №4. P. 413–422.
9. Palagushkina O., Wetterich S., Biskaborn B., Nazarova L., Lenz J., Schwamborn G., Schirrmeister L., Grosse G. Diatom records and tephra mineralogy in pingo deposits of Seward Peninsula, Alaska. Palaeo3. 2017. V.479. P. 1–15. DOI: http://doi.org/10.1016/j.palaeo
10. Reger R.D., Hopkins D.M. Stratigraphy and implifications of a lake side section Glacial Lake southwestern Kigluaik Mountains Seward Peninsula, Alaska, Short Notes on Alaska. Geology. 1995. P.47–52.
11. Solovieva N., Jones V.J., Nazarova L., Brooks S.J., Birks H.J.B., Grytnes J.-A., Appleby P.G., Kauppila T., Kondratenok B., Renerg I., Ponomarev V. Paleolimnological evidence for recent climatic change in lakes from the northern Urals, Arctic Russia. Journal of Paleolimnology. 2005. V.33(4). P. 463–482. DOI: https://doi.org/10.1007/s10933-005-0811-3

Authors

Palagushkina Olga V.

ORCID – https://orcid.org/0000-0002-8131-0216

Kazan (Volga region) Federal University, Kazan, Russia

opalagushkina@mail.ru

Andreev Andrei

ORCID – https://orcid.org/0000-0002-8745-9636

Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research, Potsdam, Germany

aandreev@awi.de

Biskaborn Boris

ORCID – https://orcid.org/0000-0003-2378-0348

Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research, Potsdam, Germany

Boris.Biskaborn@awi.de

Herzschuh Ulrike

ORCID – https://orcid.org/0000-0003-0999-1261

Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research, Potsdam, Germany

ulrike.herzschuh@awi.de

ARTICLE LINK:

Palagushkina O.V., Andreev A., Biskaborn B., Herzschuh U. Studies of the quaternary environment in Eastern Beringia (Seward Peninsula, Alaska) from lake sediments using diatom analysis. Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2025. № 1–2(37–38). P. 291–295. URL: http://algology.ru/2211

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2025-1(37)-291-295

EDN – UWPCCO

When reprinting a link to the site is required

Dear colleagues! If you want to receive the version of the article in PDF format, write to the editor, please and we send it to you with pleasure for free. 
Address - 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