АЛЬГОЛОГИЯ:Состав диатомовых комплексов годично-слоистых раннеголоценовых отложений озера Каспля (Смоленская область)

№ 1–2 (37–38) 2025

По Материалам XIХ Международной научной конференции диатомологов
«Диатомовые водоросли: фундаментальные и прикладные исследования»,
посвященной 120-летию со дня рождения А.П. Жузе

Биостратиграфия и палеореконструкции

Состав диатомовых комплексов годично-слоистых раннеголоценовых отложений озера Каспля (Смоленская область)

Composition of diatom complexes of annual-layered early Holocene sediments of Kasplya Lake (Smolensk Region)

Рудинская А.И.¹, Шашерина Л.В.¹, Константинов Е.А.¹, Захаров А.Л.¹, Александрин М.Ю.¹, Андреев Р.А.^1,2

Anna I. Rudinskaya, Lidiia V. Shasyerina, Evgeny А. Konstantinov,
Andrey L. Zakharov, Mikhail Y. Alexandrin M., Rodion A. Andreev

¹Институт географии РАН (Москва, Россия)
²Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова,
географический факультет (Москва, Россия)

УДК 551.89

В строении донных отложений озера Каспля выявлена толща годично-слоистых отложений (варв) общей мощностью 5,5 м. Время их накопления охватывает интервал с 9,2 по 6,7 тыс. кал.л.н. По результатам изучения строения варв выявлено два их типа. Первый тип – более тонкие годичные пары слоев с единственным весенним прослоем из створок центрических планктонных диатомей (Aulacoseira spp., Lindavia spp., Stephanodiscus spp.). Второй тип – более толстые, с несколькими прослоями створок диатомей (среди которых отмечается некоторое увеличение содержания пеннатных), формировавшимися, во-видимому, в весеннее и осеннее время.

Ключевые слова: строение варв; диатомовые комплексы; ранний голоцен

Годично-слоистые озерные осадки, или варвы - ценный седиментационный архив для реконструкции палеоэкологических условий четвертичного периода (Zolitschka, 2015). Построение надёжной варвохронологии возможно в случае хорошо сохранившейся слоистости с доказанным годичным накоплением пары слоёв. Известны многочисленные варвохронологии по биогенным и варвам смешенного типа, построенные для отложений позднего дриаса и варвам голоцена озер умеренной климатической зоны (Ojala, Alenius, 2005; Zolitschka et al., 2000; Hajdas, Michczyński, 2010; Schlolaut et al., 2012; Lafontaine-Boyer, Gajewski, 2014; Żarczyński et al., 2018). Существование озер с годично-слоистыми осадками логично предполагать также в пределах Восточно-Европейской равнины в зоне развития последнего оледенения. В частности, группой исследователей Института географии РАН было установлено наличие толщи варв в донных осадках озера Каспля в Смоленской области. В настоящее время средняя глубина озера Каспля составляет около 2 м, однако на этапе формирования варв она должна была быть не менее 15 м (Zolitschka et al., 2015).

Буровые работы были выполнены в наиболее глубокой части озера модифицированным поршневым буром Ливингстона. Суммарная длина опорной колонки составила 17,3 м. Керны были проанализированы в Лаборатории палеоархивов природной среды ИГ РАН. В интервале глубин 9,6–15,1 м донные отложения представлены ритмично-слоистыми осадками (биогенно-хемогенными варвами). Определение структуры и возраста слоистости было выполнено комплексом методов, включающим в себя радиоуглеродное датирование, подсчёт количества и измерение толщины слоёв полуавтоматическим способом по макрофотографиям и изучение строения варв в шлифах. Для идентификации диатомей в ритмитах были изучены сканы шлифов с высоким разрешением. Это позволило выявить прослои с центрическими и пеннатными диатомеями. Для получения более детальной информации об их таксономическом составе, для этих же глубинных интервалов были приготовлены микропрепараты по стандартной методике (Batarbee et al., 2001). Таксономическая идентификация проводилась при помощи светового микроскопа Motic BA300 при увеличении в 1000 крат с помощью (Kramer, Lange-Bertalot, 2001). Это позволило определить преобладающие роды диатомей в исследуемых прослоях.

Установлено следующее строение варв в донных отложениях озера Каспля:

В интервале 15,1–13,4 м средняя толщина годичной пары слоев составляет 0,7 мм. Светлый весенне-летний слой, обычно формирующийся после таяния снега, состоит из тонкого прослоя створок центрических диатомей (Aulacoseira sp., Lindavia sp., Stephanodiscus sp) и более толстого прослоя кальцита. Темный осенне-зимний слой состоящего из органического детрита, минерагенного детрита и фрамбоидов (сферических пиритных конкреций), а также небольшого количества створок центрических и пеннатных диатомей (Fragilaria spp., Epithemia spp., Ulnaria spp.).
В интервале 13,4–9,6 м средняя толщина годичного слоя увеличивается до 1,85 мм, а структура ритмитов становится более сложной. В светлых весенне-летних слоях увеличивается толщина прослоев из створок диатомей и увеличивается родовое разнообразие последних, в то время как прослой кальцита становится более тонким или полностью исчезает. Достаточно часто встречаются годичные пары слоев с двумя диатомовыми или смешанными диатомово-кальцитовыми прослоями, в которых наблюдаются как центрические, так и пеннатные диатомеи. Вероятно, вторые прослои диатомовых панцирей формируются в конце лета-начале осени. В темных осенне-зимних слоях увеличивается содержание органического детрита и снижается минеральная составляющая.

Судя по глубинно-возрастной модели, отложения на глубинах 9,6–15,1 м накопились в период с 9,2 по 6,7 тыс. л.н., а изменение типа варв произошло около 7,9 тыс. л.н., то есть почти на границе раннего и среднего голоцена. Микроскопическое исследование структуры годично-слоистых осадков в донных отложениях озера Каспля показало тенденцию к усложнению их строения по мере уменьшения глубины озера.

Финансирование. Исследование выполнено при поддержке проекта РНФ 23-77-10063 «Реконструкция природных событий по высокоразрешающим седиментационным палеоархивам центра Восточно-Европейской равнины за последние 25 тысяч лет».

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

Список литературы

Battarbee R.W., Jones V.J., Flower R.J. Diatoms // Smol J.P, Birks H.J-B. and Last W.M. (Eds.) Tracking Environmental Change Using Lake Sediments. Terrestrial, Algal and Siliceous Indicators. – Dordrecht: Springler, 2001. – P.155–202.
Hajdas I., Michczyński A. Age-Depth Model of Lake Soppensee (Switzerland) based on the high-resolution ¹⁴C chronology compared with varve chronology // Radiocarbon. 2010. V.52, №3. P. 1027–1040. DOI: https://doi.org/10.1017/S0033822200046117
Kramer K., Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae. 1.Teil: Naviculaceae. // Süßwasserflora von Mitteleuropa. – Heidelberg, Berlin, 2001a. – 876 p.
Kramer K., Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae. 2.Teil: Bacillariaceae, Epithemiaceae, Surirellaceae. // Süßwasserflora von Mitteleuropa. Heidelberg, Berlin, 2001b. – 596 p.
Kramer K., Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae. 3.Teil: Centrales, Fragilariaceae, Eunoticeae. // Süßwasserflora von Mitteleuropa. Heidelberg, Berlin, 2001c. – 640 p.
Kramer K., Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae. 4.Teil: Achnantaceae. // Ettl H., Gerloff J., Heynig H., Mollenhauer D. (eds). – Süßwasserflora von Mitteleuropa. – Berlin/Heidelberg: Springer, 2001. – 468 p.
Lafontaine-Boyer K., Gajewski K. Vegetation dynamics in relation to late Holocene climate variability and disturbance, Outaouais, Québec, Canada // The Holocene. 2014. V.24, №11. P. 1515–1526. DOI: https://doi.org/10.1177/0959683614544054
Ojala A.E.K., Alenius T. 10000 years of interannual sedimentation recorded in the Lake Nautajärvi (Finland) clastic–organic varves // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2005. V.219, №3–4. P. 285–302. DOI: https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2005.01.002
Schlolaut G., Marshall M.H., Brauer A., Nakagawa T., Lamb H.F., Staff R.A., Ramsey Ch.B., Bryant Ch.L., Brock F., Kossler A., Tarasov P.E., Yokoyama Y., Tada R., Haraguchi Ts. An automated method for varve interpolation and its application to the Late Glacial chronology from Lake Suigetsu, Japan // Quaternary Geochronology. 2012. V.13. P. 52–69. DOI: https://doi.org/10.1016/j.quageo.2012.07.005
Zolitschka B., Brauer A., Negendank J.F.W., Stockhausen H., Lang A. Annually dated late Weichselian continental paleoclimate record from the Eifel, Germany // Geology. 2000. V.28, №9. P. 783–786. DOI: https://doi.org/10.1130/0091-7613(2000)28<783:ADLWCP>2.0.CO;2
Żarczyński M., Tylmann W., Tomasz Goslar T. Multiple varve chronologies for the last 2000 years from the sediments of Lake Żabińskie (northeastern Poland) – comparison of strategies for varve counting and uncertainty estimations // Quaternary Geochronology. 2018. V.47. P. 107–119. DOI: https://doi.org/10.1016/j.quageo.2018.06.001

Статья поступила в редакцию 18.06.2025
После доработки 25.08.2025
Статья принята к публикации 28.08.2025

Об авторах

Рудинская Анна Ивановна – Anna I. Rudinskaya

кандидат географических наук
младший научный сотрудник, Институт географии РАН, Москва, Россия (Institute of Geography RAS, Moscow, Russia)

anna.rudinskaya@igras.ru

Шашерина Лидия Всеволодовна – Lidiia V. Shasyerina

инженер-исследователь, Институт географии РАН, Москва, Россия (Institute of Geography RAS, Moscow, Russia)

lida.sh.vs@gmail.com

Константинов Евгений Александрович – Evgeny А. Konstantinov

кандидат географических наук
зав. лабораторией, Институт географии РАН, Москва, Россия (Institute of Geography RAS, Moscow, Russia)

eakonstantinov@yandex.ru

Захаров Андрей Леонидович – Andrey L. Zakharov

кандидат географических наук
научный сотрудник, Институт географии РАН, Москва, Россия (Institute of Geography RAS, Moscow, Russia)

zaanleo@gmail.com

Александрин Михаил Юрьевич – Mikhail Y. Alexandrin

alexandrin@igras.ru

Андреев Родион Александрович – Rodion A. Andreev

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, географический факультет, Россия, Москва (Lomonosov Moscow State University, Russia, Moscow)

dorionio40@gmail.com

Корреспондентский адрес: Россия, 119017, г. Москва, Старомонетный пер., д. 29, стр. 4, Институт географии РАН. Телефон (495)959-00-22.

ССЫЛКА:

Рудинская А.И., Шашерина Л.В., Константинов Е.А., Захаров А.Л., Александрин М.Ю., Андреев Р.А. Состав диатомовых комплексов годично-слоистых раннеголоценовых отложений озера Каспля (Смоленская область) // Вопросы современной альгологии. 2025. №1–2(37–38). С. 308–312. URL: http://algology.ru/2213

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2025-1(37)-308-312

EDN – IZOLTE

При перепечатке ссылка на сайт обязательна

Composition of diatom complexes of annual-layered early Holocene sediments of Kasplya Lake (Smolensk Region)

Anna I. Rudinskaya¹, Lidiia V. Shasyerina¹, Evgeny А. Konstantinov¹,
Andrey L. Zakharov¹, Mikhail Y. Alexandrin¹, Rodion A. Andreev^1,2

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

In the structure of the bottom sediments of the Lake Kasplya, an annual laminated sediments (varves) with a total thickness of 5.5 m has been revealed. The time of their sedimentation covers the interval from 9.2 to 6.7 ka BP. According to the results of studying the structure of varves, we identified two types of them. The first type consists of thinner annual pairs of layers with a single spring interlayer of the valves of сentric planktonic diatoms (Aulacoseira spp., Lindavia spp., Stephanodiscus spp.). The second type is thicker, with several interlayers of diatom valves (with a slight increase of pennate diatoms valves content), which apparently formed in spring and autumn.

Key words: varve structure; diatoms; Early Holocene

References

Battarbee R.W., Jones V.J., Flower R.J. Diatoms. In: Smol J.P, Birks H.J-B. and Last W.M. (Eds.) Tracking Environmental Change Using Lake Sediments. Terrestrial, Algal and Siliceous Indicators. Springler, Dordrecht, 2001. P.155–202.
Hajdas I., Michczyński A. Age-Depth Model of Lake Soppensee (Switzerland) based on the high-resolution ¹⁴C chronology compared with varve chronology. Radiocarbon. 2010. V.52, №3. P. 1027–1040. DOI: https://doi.org/10.1017/S0033822200046117
Kramer K., Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae. 1.Teil: Naviculaceae. Ettl H., Gerloff J., Heynig H., Mollenhauer D. (ed). Süßwasserflora von Mitteleuropa. Berlin/Heidelberg: Springer, 2001. 876 p.
Kramer K., Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae. 2.Teil: Bacillariaceae, Epithemiaceae, Surirellaceae. Ettl H., Gerloff J., Heynig H., Mollenhauer D. (eds). Süßwasserflora von Mitteleuropa. Berlin/Heidelberg: Springer, 2001. 596 р.
Kramer K., Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae. 3.Teil: Centrales, Fragilariaceae, Eunoticeae. Ettl H., Gerloff J., Heynig H., Mollenhauer D. (eds). Süßwasserflora von Mitteleuropa. – Berlin/Heidelberg: Springer, 2001. 640 р.
Kramer K., Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae. 4.Teil: Achnantaceae. Ettl H., Gerloff J., Heynig H., Mollenhauer D. (eds). Süßwasserflora von Mitteleuropa. Berlin/Heidelberg: Springer, 2001. 468 p.
Lafontaine-Boyer K., Gajewski K. Vegetation dynamics in relation to late Holocene climate variability and disturbance, Outaouais, Québec, Canada. The Holocene. 2014. V.24, №11. P. 1515–1526. DOI: https://doi.org/10.1177/0959683614544054
Ojala A.E.K., Alenius T. 10000 years of interannual sedimentation recorded in the Lake Nautajärvi (Finland) clastic–organic varves. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2005. V.219, №3–4. P. 285–302. DOI: https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2005.01.002
Schlolaut G., Marshall M.H., Brauer A., Nakagawa T., Lamb H.F., Staff R.A., Ramsey Ch.B., Bryant Ch.L., Brock F., Kossler A., Tarasov P.E., Yokoyama Y., Tada R., Haraguchi Ts. An automated method for varve interpolation and its application to the Late Glacial chronology from Lake Suigetsu, Japan. Quaternary Geochronology. 2012. V.13. P. 52–69. DOI: https://doi.org/10.1016/j.quageo.2012.07.005
Zolitschka B., Brauer A., Negendank J.F.W., Stockhausen H., Lang A. Annually dated late Weichselian continental paleoclimate record from the Eifel, Germany. Geology. 2000. V.28, №9. P. 783–786. DOI: https://doi.org/10.1130/0091-7613(2000)28<783:ADLWCP>2.0.CO;2
Żarczyński M., Tylmann W., Tomasz Goslar T. Multiple varve chronologies for the last 2000 years from the sediments of Lake Żabińskie (northeastern Poland) – comparison of strategies for varve counting and uncertainty estimations. Quaternary Geochronology. 2018. V.47. P. 107–119. DOI: https://doi.org/10.1016/j.quageo.2018.06.001

Authors

Rudinskaya Anna I.

ORCID – https://orcid.org/0000-0002-8150-8951