Реконструкция первичной продукции Охотского моря в позднем плейстоцене и голоцене по данным хлоринового метода

Босин, Александр Анатольевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Реконструкция первичной продукции Охотского моря в позднем плейстоцене и голоцене по данным хлоринового метода
ВАК РФ 25.00.28, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Реконструкция первичной продукции Охотского моря в позднем плейстоцене и голоцене по данным хлоринового метода"

□□3474895

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Дальневосточное отделение Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева

На правах рукописи/

БОСИН АЛЕКСАНДР АНАТОЛЬЕВИЧ

РЕКОНСТРУКЦИЯ ПЕРВИЧНОЙ ПРОДУКЦИИ ОХОТСКОГО МОРЯ В ПОЗДНЕМ ПЛЕЙСТОЦЕНЕ И ГОЛОЦЕНЕ ПО ДАННЫМ ХЛОРИНОВОГО АНАЛИЗА

Специальность 25.00.28 - океанология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Владивосток 2009

003474895

Работа выполнена в Тихоокеанском океанологическом институте им В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской Академии наук.

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук

Горбаренко Сергей Александрович

Официальные оппоненты: доктор географических наук

профессор Короткий Алексей Михайлович

доктор геолого-минералогических наук Обжиров Анатолий Иванович

Ведущая организация: Московский государственный

университет им М.В. Ломоносова

Защита диссертации состоится 26 июня 2009 г. в 1400 на заседании диссертационного совета Д 005.017.02 в Тихоокеанском океанологическом институте им. В.И. Ильичева ДВО РАН по адресу: 690041, г. Владивосток, ул. Балтийская, 43.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичева ДВО РАН.

Отзывы просим присылать в 2-х экземплярах с заверенной подписью по адресу: 690041, г.Владивосток, ул.Балтийская. 43, ТОЙ ДВО РАН, приемная

Автореферат разослан 24 мая 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 005.0,17.02 кандидат географических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования.

Объектом исследования в рамках представленной работы является Охотское море. Особенностью данного региона являются значительные скорости осадконакопления. Это позволяет получить записи изменений среды в прошлом высокого временного разрешения. Таким образом, Охотское море - удобный район для изучения палеоклимата позднего плейстоцена и голоцена, так как состав его четвертичных отложений хорошо отражает региональные и глобальные изменения среды.

Несмотря на повышенный интерес к изменениям климата в прошлом, на сегодняшний день палеоокеанология Охотского моря изучена недостаточно для полного понимания развития глобальных и региональных природных процессов. Детальное изучение изменений первичной продукции в прошлом является актуальным для прогнозирования подобных колебаний в будущем. Основным источником первичной продукции в водоемах является фитопланктон, и, следовательно, является начальным звеном в трофической цепи водных экосистем и определяет биопродуктивность водоема. Таким образом, оценить современную первичную продукцию водоема можно по концентрации хлорофилла-а в воде.

Проследить изменения продуктивности в прошлом возможно по отложенным в донных осадках продуктам распада хлорофилла-а. В процессе захоронения хлорофилл-а разрушается, но в более ранних исследованиях было установлено, что продукты его разложения сохраняются в осадках на протяжении нескольких сотен тысяч лет (Nürnberg, Tiedemann, 2004).

Для изучения палеопродуктивности используется ряд традиционных палеонтологических методов, изучающих захороненные в донных отложениях микрофоссилии, такие как диатомовые водоросли, радиолярии, фораминиферы и др. Показателями продуктивности так же считается содержание в осадках карбоната кальция, органического углерода и аморфного кремнезема. Использование этих методов зачастую требует значительных образцов осадка, что делает невозможным высокое стратиграфическое разрешение. Дня хлоринового метода требуется минимальное количество материала для исследований, что позволяет изучать колонки донных осадков с более детальным временным разрешением. Детализация стратиграфических построений способствует более четкой корреляции выделенных интервалов и уточнению временных границ колебаний климата.

Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является реконструкция первичной продукции Охотского моря и выявление ее взаимосвязи с изменениями климата в данном регионе за последние 125 тыс. лет на основе изучения верхнечетвертичных отложений хлориновым методом.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Сравнение распределения первичной продукции в фотическом слое Охотского моря с содержанием продуктов распада хлорофилла-а в поверхностных донных осадках.

2. Изучение распределения содержания хлорина в верхнечетвертичных донных отложениях Охотского моря, соответствующих периоду последнего оледенения и голоцену.

3. Детальное изучение тысячелетних изменений первичной продукции в Охотском море и определение их взаимосвязи с быстрыми изменениями климата за последние 80 тыс. лет.

Использованный материал. Материалом для изучения распределения палеопродукционных характеристик Охотского моря послужили образцы ненарушенных поверхностных донных осадков изучаемого региона, отобранные в ходе 28 и 29 рейсов НИС «Академик М.А.Лаврентьев» и в ходе 178 рейса НИС «Sonne».

Для детального изучения палеопродуктивности в прошлом использованы материалы по 6 колонкам донных осадков Охотского моря, отобранных в рейсах на научно-исследовательских судах «Академик М.АЛаврентьев», «Маршал Геловани» и «Морской геофизик». Кроме образцов, отобранных при непосредственном участии автора, в работе также были использованы материалы, предоставленные С.А. Горбаренко из лаборатории палеоокеанологии ТОЙ ДВО РАН.

Методы исследования. Для определения палеопродуктивности были рассчитаны скорости аккумуляции масс хлорина и органического углерода в верхнечетвертичных донных осадках Охотского моря.

Для определения скоростей осадконакопления использовалась стратиграфия изученных в работе колонок донных осадков с установленными возрастами. Модели возрастных шкал данных колонок основаны на литологическом описании, на записях магнитной восприимчивости осадков, на обнаруженных датированных прослоях вулканического пепла, на записях изотопного состава кислорода раковин планктонных и бентосных фораминифер, на радиоуглеродных датировках.

Величины плотности сухого натурального осадка определялись из проведенных на борту измерений, опубликованных данных и общих закономерностей изменения литофизических свойств осадков изучаемого региона.

Концентрация хлорина определялась с помощью спектрофлуориметра в ацетоновых экстрактах донных морских осадков. В работе описан метод лабораторной обработки образцов для анализа продуктов распада хлорофилла-а. Для калибровки полученных измерений проводились параллельное измерение проб на спектрофотометре, после чего была рассчитана концентрация с помощью закона Бугера-Ламберта-Бера

применительно к поглощению света растворами поглощающих веществ в непоглощающих растворителях.

Концентрация органического углерода в донных осадках определялась методом сухого сожжения (Люцарев, 1986)

Колонки осадков анализировались в среднем через каждые 1-2 см, обеспечивая временное разрешение полученных данных от нескольких десятков до первых сотен лет, что полностью соответствует современным требованиям в данной области исследований. При анализе поверхностных ненарушенных осадков отбирались верхние два сантиметра.

Научная новизна. Впервые проведены исследования по изучению индикаторов палеопродуктивности в ненарушенных поверхностных осадках Охотского моря и сравнение полученных данных с современной продуктивностью в фотическом слое изучаемого региона. Показано сравнение распределения первичной продукции Охотского моря в голоцене и периоде последнего оледенения по данным хлоринового метода. Рассчитаны коэффициенты фоссилизации органического вещества для районов Охотского моря с разной первичной продукцией. Показаны кратковременные изменения первичной продукции Охотского моря в прошлом по данным хлоринового анализа.

Практическая значимость. Результаты, представленные в настоящей работе, могут быть востребованы при изучении палеопродуктивности дальневосточных морей и северо-западной части Тихого океана в прошлом. Возможно использование для детализации и уточнения границ стратиграфической шкалы уже изученных колонок, а также для разработки возрастных моделей колонок донных осадков данного региона и для корреляции возрастных шкал разных колонок в пределах изучаемого региона. Возможно использование при создании моделей изменения продуктивности в будущем при прогнозируемых изменениях климата.

Основные защищаемые положения:

1. Выявлена зависимость между современным распределением первичной продукции в фотическом слое Охотского моря и содержанием хлорина в поверхностных донных осадках, что подтверждает достоверность применения хлоринового метода как индикатора палеопродукции в данном регионе.

2. Показано, что в Охотском море скорости накопления хлорина в осадках и, соответственно, его первичная продукция в период последнего оледенения были ниже, чем в более теплом голоцене. Следовательно, содержание хлорина может использоваться как индикатор региональных изменений климата в прошлом.

3. На основании данных по содержанию хлорина выявлены быстрые изменения продуктивности и климата Охотского моря за последние 80 тыс.

лет в масштабах столетий и тысячелетий, соответствующие циклам Дансгора-Ошгера и холодным событиям Хайнриха.

Личный вклад автора. Автор работы лично принимал участие в отборе поверхностных проб в ходе 178 рейса на НИС «Sonne». Результаты, изложенные в диссертации, получены автором самостоятельно либо на равных правах с соавторами. Все расчеты и оценки сделаны автором лично. Анализ проб и интерпретация полученных результатов проведены при непосредственном участии автора.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на конференции молодых ученых ТОЙ ДВО РАН (Владивосток, 2007, 2008 гг.); международной конференции в рамках российско-германского проекта КОМЕХ (Владивосток, 2004); международной конференции IGCP-476 (Владивосток, 2005); XVII международной научной конференции (школе) по морской геологии (Москва, 2007); седьмой молодежной конференции-конкурсе «Географические и геоэкологические исследования на Дальнем Востоке» (Владивосток, 2007); на семинарах лаборатории палеоокеанологии ТОЙ ДВО РАН. Результаты работы вошли в статьи.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ.

Благодарности. Работа выполнена в ТОЙ ДВО РАН под научным руководством д.г.н. Горбаренко С.А., которому автор выражает свою искреннюю благодарность. Автор благодарит канд. биол. наук Захаркова С.П. за помощь в освоении методики, а также д.б.н. Челомина В.П. за предоставленное оборудование. Автор выражает искреннюю признательность и благодарность коллегам по работе за помощь и моральную поддержку.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Текст работы изложен на 135 страницах, содержит 30 рисунков, 4 таблицы. Список литературы включает 152 наименований, в том числе 64 на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение.

Во введении обоснована актуальность работы, определены цель и задачи исследования, отражена научная новизна, практическая значимость полученных результатов, сформулированы положения, выносимые на защиту.

Глава 1. Изученность среды Охотского моря.

В главе 1 даются сложившиеся представления об океанографическом режиме и экологическом состоянии Охотского моря. Представлен обзор литературы, посвященной изучению первичной продукции и палеоокеанологии.

В разделе 1.1 кратко представлены физико-географические условия Охотского моря, его географическое положение, гидрологические условия, донные осадки и первичная продукция.

Раздел 1.2 посвящен обзору исследований первичной продукции и изменений климата в прошлом. На основе обзора литературных источников представлены данные о кратковременных изменениях климата, так называемых циклах Дансгора-Ошгера и холодных событиях Хайнриха. Описано влияние изменения климатических параметров на первичную продукцию. Дано краткое описание способов определения первичной продукции в морских бассейнах. Обосновано применение хлоринового метода для изучения первичной продукции в прошлом. Хлорин является собирательным названием продуктов разложения хлорофилла-а в осадках и состоит в основном из фитинов и форбидов, которые имеют сходные характеристики поглотительного спектра. Концентрация хлорина находится в прямопропорциональной зависимости от концентрации хлорофилла-а (Harris, 1995). Определяя концентрацию хлорина, можно определить состояние первичной продукции в прошлом. Таким образом, хлорин в четвертичных морских осадках используется как индикатор первичной продукции в прошлом.

Глава 2. Методика анализа содержания хлорина в морских осадках

и материалы исследований.

В главе 2 дана методика хлоринового анализа донных осадков и пространственное распределение станций отбора проб на акватории Охотского моря.

Для изучения изменений первичной продукции в прошлом был применен хлориновый метод (Захарков и др., 2007). Для данного анализа требуется в среднем 0,5 г сухого осадка, таким образом, есть возможность проводить исследования с достаточно высоким стратиграфическим разрешением. Колонки донных морских осадков анализировались в среднем через каждые 1-2 см, обеспечивая временное разрешение полученных данных от нескольких десятков до первых сотен лет, что полностью соответствует современным требованиям в данной области исследований.

С помощью спектрофлуориметра Hitachi MPF-4 произведено определение общей концентрации продуктов распада хлорофилла-а в ацетоновых экстрактах донных морских осадков. Для калибровки полученных данных в 120 пробах сразу после флуорометрического анализа была измерена оптическая плотность на спектрофотометре Shimadzu UV-

1650PC. При анализе спектра поглощения замеряли пик на 666 нм. Из этих данных можно вычислить абсолютные значения концентрации хлорина с помощью закона Бугера-Ламберта-Бера применительно к поглощению света растворами поглощающих веществ в непоглощающих растворителях: D=k-lc;

где D - оптическая плотность, к - коэффициент поглощения [мл/(мкг см)], 1 - длина пути света в растворе [см], с - концентрация [мкг/мл]

Коэффициент поглощения определен эмпирическим путем: к=80,77 мл/(мкг-см) (Harris, 1995).

Для определения продуктивности в прошлом данные по концентрации хлорина были преобразованы в оценку скорости аккумуляции массы компонента в осадке. Абсолютные скорости аккумуляции массы (САМ) хлорина в осадках определялись по формуле САМхл=с-р-т), [мкг/(см2 тыс. лет)]

где с - концентрация хлорина в сухом осадке [мкг/г сух. осадка], р - объемный вес сухого осадка [г/см3] и и - скорость осадконакопления [см/тыс. лет].

Хлориновый метод может использоваться для оценки общей первичной продукции в верхнечетвертичных донных осадках с высоким временным разрешением.

Материалы исследования

Для изучения палеопродуктивности обработаны данные по 6 колонкам донных осадков Охотского моря, отобранные в 28 и 32 рейсах НИС «Академик Лаврентьев», рейсе НИС «Маршал Геловани», рейсе НИС «Морской геофизик» (Рис. 1.). Отбор колонок донных осадков производился с помощью гравитационного пробоотборника. Материалом для изучения палеопродукционных характеристик в ненарушенных поверхностных осадках Охотского моря послужили образцы, отобранные специальным пробоотборником «Multicorer» в ходе 28 и 29 рейсов НИС "Академик Лаврентьев" и в ходе 178 рейса НИС "Sonne" (Рис. 2.). Кроме образцов, отобранных при непосредственном участии автора, в работе были использованы также материалы, предоставленные Горбаренко С.А. из лаборатории палеоокеанологии Тихоокеанского океанологического института им В.И. Ильичева ДВО РАН.

донных осадков в Охотском море отбора поверхностных

ненарушенных образцов в Охотском море.

Глава 3. Хроностратиграфия изученных колонок и полученные результаты исследований

В главе 3 рассмотрены модели возрастных шкал изученных колонок, и изменение во времени содержания хлорина в осадках.

В разделе 3.1 представлена хроностратиграфия колонок, построенная на основе данных по изотопному составу кислорода раковин планктонных фораминифер Neogloboquadrina pachyderma sin., радиоуглеродных датировок, магнитной восприимчивости осадков, положения датированного прослоя вулканического пепла К2, значений ледового разноса, содержания в осадке карбоната кальция и аморфного кремнезема. Цитологическое описание проводилось на борту судна во время отбора колонок осадков.

В разделе 3.2 описано изменение первичной продукции в выделенных морских изотопных стадиях по данным хлоринового анализа. Полученные данные сравнивались с другими индикаторами палеопродуктивности. Содержание хлорина в осадках не противоречит данным по палеопродукции, полученным с помощью других методов.

Данные по содержанию хлорина в осадках коррелируют с данными по содержанию органического углерода и аморфного кремнезема, еще более доказывая, что это показатель продуктивности, и что большая часть органики морского происхождения. Источником аморфного кремнезема в осадках являются, в основном, морские диатомовые, составляющие большую часть фитопланктона в Охотском море. Органический углерод отражает вклады от других источников первичной продукции, таких как кокколитофориды и динофлагелляты, которые также производят хлорофилл-a в качестве основного фотосинтетического пигмента, но может также привноситься с суши.

Содержание хлорина в осадках показывает, что продуктивность изменялась соответственно ледниковым/межледниковым циклам. Согласно океанографическим данным питательные вещества могли быть занесены в

этот регион целым рядом механизмов, которые влияют на общую продуктивность или усиливают вклад от специфических источников в определенные времена. Например, высокая скорость аккумуляции хлорина в конце терминаций имеет отношение к высокой продуктивности диатомовых -это очевидно из скорости накопления опала. Изменение интенсивности апвеллинга, вероятно, основной фактор в изменении продуктивности, и сравнение с пыльцевыми данными показывает, что возрастание интенсивности апвеллинга влияет на ряд максимумов хлорина. Увеличение силы ветра в позднем голоцене объясняет общее возрастание в скорости аккумуляции хлорина до наших дней (Harris, 1995). Другие механизмы, которые могут влиять на изменение продуктивности - это изменения в океанической циркуляции, приток питательных веществ, обусловленный эоловым и/или речным вносом терригенных веществ. Таким образом, содержание хлорина в осадке наиболее полно отражает общую продуктивность в прошлом.

Глава 4. Реконструкция первичной продукции и условий среды Охотского моря в позднем плейстоцене и голоцене на основе хлоринового и других анализов.

В главе 4 представлены результаты по реконструкции первичной продукции Охотского моря в позднем плейстоцене и голоцене.

В разделе 4.1 рассмотрено распределение палеопродукционных характеристик в поверхностных ненарушенных осадках. Были получены данные по содержанию органического углерода и хлорина в 48 пробах поверхностных (0-4 см) ненарушенных донных осадках из 24 станций Охотского моря. Измерение содержания хлорина и органического углерода проводилось в одних и тех же пробах для возможности сопоставления полученных данных (коэффициент корреляции 0,82). По этим результатам были составлены карты распределения концентрации хлорина и Сорг по площади Охотского моря (Рис. 3). Минимальные процентные содержания палеопродукционных характеристик отмечаются в центральной части моря. Увеличение показателей наблюдается на восточной части изучаемого региона по направлению к Камчатскому шельфу и также увеличивается на западе к шельфу о. Сахалин. Карты распределения содержания хлорина и органического углерода в центральной и восточной части изученного региона схематичны вследствие сравнительно малого количества станций отбора. Полученные данные согласуются с более ранними исследованиями распределения органического вещества в поверхностных осадках (Безруков, I960)

Значительная часть произведенной продукции разрушается в процессе осаждения на дно, а затем продолжает разлагаться уже в донных осадках. По имеющимся литературным источникам, в донных осадках отлагается примерно 1% произведенной в поверхностном слое органики (Гершанович и др., 1990; Романкевич, 1977). Для рассмотрения региональных особенностей

захоронения органического вещества в Охотском море был рассчитан коэффициент захоронения (коэффициент фоссилизации) для разных частей изучаемого района.

Рис. 3. Распределение содержания а) органического углерода, вес. % и б) хлорина в ненарушенном слое поверхностных осадков Охотского моря, мкг/г сухого осадка.

Для количественного сравнения первичной продукции, произведенной в фотическом слое, и органического углерода, захороненного в верхнем слое осадков, необходимо рассчитать абсолютные скорости накопления органического вещества в осадках.

Данные по концентрации Сорг в поверхностных осадках Охотского моря получены из оригинальных исследований и предшествующих работ (Горбаренко, Гольдберг, 2005). Величины плотности сухого натурального осадка определялись из проведенных на борту судна измерений, опубликованных данных (Горбаренко, Гольдберг, 2005; Biebow, 1999; Biebow, 2003) и общих закономерностей изменения литофизических свойств для осадков изучаемого региона. Скорости седиментации осадков усреднялись за последние 6 тыс. лет, при этом использовались данные бортового литологического описания и корреляция с аналогичными параметрами в уже изученных и датированных колонках, а также опубликованные данные (Горбаренко и др., 2003; Горбаренко, Гольдберг, 2005; Düllo et al., 2004; Gorbarenko et al., 2002).

Рассчитанные скорости аккумуляции массы органического углерода варьируют в пределах от 7,6 до 920 мгСорг/см2-тыс. лет. По полученным данным составлена карта распределения скоростей аккумуляции массы (САМ) Сорг по рассматриваемой территории Охотского моря (Рис. 4).

В результате расчета доли захороненного органического вещества Охотское море можно разделить на три части по коэффициенту

фоссилизации. В центральном районе с минимальными скоростями осадконакопления первичная продукция менее 150 г С/(м2-год), а скорость накопления Сорг менее 100 мг С/(см2-тыс. лет). В этом районе захоранивается от 0,15 до 0,7% от общего произведенного органического вещества, что хорошо согласуется с оценками 0,28-0,38%, полученными ранее для этого района (Zakharkov et al., 2000). В районе континентальных склонов первичная продукция составляет 150-250 г С/(м2тод), а скорость накопления Сорг - 100-250 мг С/(см2-тыс. лет). Здесь захоранивается 0,7-1% от общего произведенного Сорг. В области максимальной первичной продукции рассматриваемого региона, на восточном склоне Сахалинского шельфа, значение превышало 250 г С/(м2-год), а скорость накопления Сорг достигает 900 мг С/(см~тыс. лет). В этом же регионе отмечаются максимальные скорости осадконакопления. Процент захоронения органического углерода в этом районе 1-3 %.

Рис. 4. Распределение по акватории Охотского моря скоростей аккумуляции массы органического углерода, мг С/см2-тыс. лет (• - данные, полученные в ходе оригинальных исследований; о - данные по опубликованным материалам (Горбаренко, Гольдберг, 2005)).

Вероятно, скорость седиментации и литологический состав осадков оказывают сильное влияние на коэффициент фоссилизации. При более

высоких скоростях осадконакопления более высокое содержание органики фоссилизируется в осадках.

В разделе 4.2 сравнивалась первичная продукция Охотского моря в разные климатические эпохи по данным хлорина и органического углерода.

Что бы установить взаимосвязь между климатическими условиями и первичной продукцией Охотского моря была сделана попытка рассчитать первичную продукцию в период последнего оледенения (29-14,7 кал. тыс. лет) и за первую и вторую половину голоцена (14,7-6 кал. тыс. лет и последние 6 тыс. лет, соответственно).

Для оценки палеопродуктивности Охотского моря во время голоцена и периода последнего оледенения были рассчитаны скорости аккумуляции массы хлорина и органического углерода.

Для вычисления скоростей аккумуляции массы хлорина и органического углерода значения скоростей осадконакопления усреднялись за первую и вторую половины МИС 1 (14,7-6 и 6-0 тыс. кал. лет соответственно) и за МИС 2 (29-14,7 тыс. кал. лет). Величины плотности сухого натурального осадка определялись из проведенных на борту судна измерений, опубликованных данных (Горбаренко, Гольдберг, 2005; В1еЬо\у, 1999; В1еЬо\у, 2003) и общих закономерностей изменения литофизических свойств для осадков изучаемого региона. Данные по содержанию хлорина и Сорг в поверхностных ненарушенных осадках получены из оригинальных исследований. Значения Сорг в донных осадках изучаемого региона получены из предшествующих работ (Горбаренко, Гольдберг, 2005).

142 144 146 148 150 152 164 156 156 142 144 146 148 150 152 154 156 158

Рис. 5. Распределение по акватории Охотского моря скоростей аккумуляции массы А) органического углерода, мг С/(см2-тыс. лет) (• -данные, полученные в ходе оригинальных исследований; о - данные по опубликованным материалам (Горбаренко, Гольдберг, 2005)), Б) хлорина в донных осадках во время первой половины МИС 1, мкг Хл/(см2-тыс. лет).

Рис. 6. Распределение по акватории Охотского моря скоростей аккумуляции массы А) органического углерода, мг С/(см2-тыс. лет) (• -данные, полученные в ходе оригинальных исследований; + - данные по опубликованным материалам (Горбаренко, Гольдберг, 2005)), Б) хлорина в донных осадках во время второй половины МИС 1, мкг Хл/(см2-тыс. лет).

Рис. 7. Распределение по акватории Охотского моря скоростей аккумуляции массы А) органического углерода, мг С/(см2тыс. лет) (• -данные, полученные в ходе оригинальных исследований; + - данные по опубликованным материалам (Горбаренко, Гольдберг, 2005)), Б) хлорина в донных осадках во время МИС 2, мкг Хл/(см2тыс. лет).

За последние 6 тыс. лет в изученном регионе рассчитанные скорости аккумуляции массы органики и хлорина варьируют в пределах от 19 до 950

мг Сорг/(см2тыс. лет) (рис. 5А) и от 1 до 4200 мкг Хл/(см2 тыс. лет) (рис. 5Б), соответственно. За первую часть голоцена скорости аккумуляции масс органического углерода и хлорина изменяются от б до 421 мг Сорг/(см2-тыс. лет) (рис. 6А) и от 1 до 37 мкг Хл/(см2 тыс. лет) (рис. 6Б), соответственно. Во время МИС 2 значения скоростей аккумуляции массы и амплитуда их колебаний снижаются. Значения для органического углерода изменяются от 25 до 85 мг Сорг/(см2тыс. лет) (рис. 7А), а для хлорина от 1 до 5 мкг Хл/(см2тыс. лет) (рис. 7Б).

Во время голоцена максимальные значения скоростей аккумуляции органического углерода и хлорина отмечались вдоль восточного побережья острова Сахалин, особенно в северной части, что, вероятно, связано с влиянием стока Амура и поднятием глубинных вод в районе банки Кашеварова. В прибрежной зоне Охотского моря первичная продукция максимальна, так как обилие терригенных минеральных веществ еще более способствует обильному росту фитопланктона. Повышенная продуктивность у западного побережья полуострова Камчатка, вероятно, вызвана заходом тихоокеанских вод в Охотское море через глубокие проливы Курильской гряды (Шунтов, 2001). Минимальные значения скоростей накопления хлорина и органического углерода приурочены к возвышенностям Института океанологии и Академии Наук в центральной части Охотского моря, где первичная продукция лимитируется недостатком нутриентов. В северной части впадины Дерюгина данные занижены, вследствие утраты значительной верхней части колонки при отборе. Общая картина распределения скоростей аккумуляции хлорина соответствует современному распределению первичной продукции, учитывая отсутствие данных вдоль восточного побережья о. Сахалин.

Сильное различие в накоплении органического вещества между шельфовой частью и глубинными районами, вероятно, вызвано тем, что в толще воды происходит разложение и потребление органического вещества живыми организмами, и в более глубоководных районах дна достигает меньший процент от общей произведенной продукции, чем в шельфовой зоне. На захоронение органики в осадках оказывает значительное влияние скорость седиментации. При более высоких темпах осадконакопления большая часть органического вещества сохраняется в осадках

В период оледенения значения скоростей накопления органического углерода остаются минимальными на возвышенностях Института океанологии и Академии Наук, увеличиваясь к побережьям острова Сахалин и полуострова Камчатка. Количество захороненного вещества в ледниковый период меньше, чем во время голоцена в среднем в пять раз. Хотя в южной части Охотского моря значения скоростей аккумуляции органического углерода различаются незначительно, что, вероятно, указывает на то, что климатические различия между эпохами в этом регионе были не столь сильными как в северной части. В это же время значения скоростей накопления хлорина также снижаются, что связано с ледовым покрытием значительной части Охотского моря в течение продолжительного времени

года. Прослеживается увеличение скорости аккумуляции хлорина с севера на юг во время МИС 2. Можно предположить, что уменьшение количества питательных веществ в Охотском море, поставляемых речным стоком с континента, вызванное общей аридизацией климата в ледниковую эпоху, также способствовало уменьшению первичной продукции во время оледенения (Горбаренко, 2005).

В разделе 4.3 показаны кратковременные изменения продуктивности Охотского моря за последние 80 тыс. лет, и проведена их связь с быстрыми изменениями климата, отмеченными в северной Атлантике.

Па примере колонки донных морских осадков LV 28-40-5 рассмотрены изменения индикаторов палеопродуктивности за последние 80 тыс. лет с целью изучения изменений продуктивности и климата Охотского моря в прошлом. Для построения модели возрастной шкалы осадков данной колонки использованы радиоуглеродные датировки, результаты анализа изотопного состава кислорода планктонных (Neogloboquadrina pachyderma sin.) и бентосных (Uvigerina auberiana, U. peregrina) фораминифер (5180), положение пеплового прослоя К2, а также корреляция изменения магнитной восприимчивости осадков и изменения интенсивности геомагнитного поля Земли (Gorbarenko et al., 2007).

Также на примере данной колонки донных осадков из Охотского моря проведена корреляция между детальными изменениями продуктивности и быстрыми осцилляциями климата на примере событий Дансгора-Ошгера и событий Хайнриха (Рис. 8).

В течение МИС 1 минимум показателей палеопродуктивности наблюдался на интервале с возрастом 8,6-8 тыс. лет. Два максимальных пика палеопродуктивности произошли в период дегляциации (14,5-9,8 тыс. лет), согласующиеся с изменениями характеристик палеопродуктивности, полученными ранее для северо-западной части Тихого океана, Берингова и Охотского морей (Keigwin et al., 1992; Gorbarenko, 1996; Gorbarenko et al., 2002). Первый максимум продуктивности, начинающийся с 14,5 тыс. лет, вызван климатическим потеплением Беллинг-Аллеред, происходящим одновременно с первым ДО межстадиалом Гренландии (Dansgaard et al., 1993; Stuiver et al., 1995). Это событие в северном полушарии сопровождалось резким поднятием уровня моря, вызванным быстрым таянием ледниковых щитов (терминация 1А) (Bard et al., 1996). Минимум в характеристиках палеопродуктивности на интервале 12,7-11,3 тыс. лет соответствует похолоданию поздний дриас. Второй пик продуктивности и потепления климата начинается с 11,1 тыс. лет и продолжается в течение терминации IB (Bard et al., 1996).

Во время МИС 2 значительное снижение продуктивности отмечается на интервале 17,4-15,3 тыс. лет, соответствующее холодному событию X 1, наблюдавшемуся в северной Атлантике (Heinrich, 1988) и гренландском ледяном керне. Снижение палеопродуктивности на интервале 24,1-23,7 тыс. лет происходило одновременно с похолоданием X 2. Затем продуктивность резко возрастает на горизонте с возрастом 23,1 тыс. лет это соответствует

теплому ДО межстадиалу 2. Резкое возрастание продуктивности в начале МИС 2 на интервале 426 см (27,7 тыс. лет) происходило во время теплого ДО межстадиала 3.

Интерстадиалы ДО

Возраст, тыс. кал. лет

Рис. 8. Связь тысячелетних изменений продуктивности и климата Охотского моря за последние 80 тыс. лет с циклами ДО и холодными событиями Хайнриха, отмеченными в Гренландии и Китае.

В конце МИС 3 пепловый прослой К2 на интервале 30,49-30,46 тыс. лет четко прослеживается по снижению большинства индексов палеопродуктивности. Снижение продуктивности на интервале 30,2-29,4 тыс. лет происходило одновременно с событием X 3 и отмечается по данным концентрации хлорина и количеству бентосных фораминифер. Снижение

индексов палеопродуктивности на интервалах 34,5-33,5 и 36,2-35,4 тыс. лет происходило одновременно с похолоданиями X За и X ЗЬ, сразу после этих событий наблюдаются возрастания показателей палеопродукции на горизонтах с возрастом 32,9 и 35,4 тыс. лет, соответствующих теплым ДО межстадиалам 6 и 7, соответственно. Резкие снижения большинства индикаторов продуктивности во время нескольких региональных похолоданий на интервалах 38,9-37,5; 46,8-45,6 и 61-58,9 тыс. лет произошли почти одновременно с ДО стадиалами 9,13 и 18 (Voelker et al., 2002). В то же самое время в северной Атлантике происходили значительные похолодания, разгрузка ледников в северных широтах и накопление ледового разноса соответствующие событиям X 4, X 5 и X 6 (Dokken and Jansen, 1999; Bond et al., 1999). После каждого из этих холодных событий наблюдаются резкие возрастания показателей палеопродуктивности на горизонтах с возрастом 37,3, 45,4 и 58,5 тыс. лет, соответствующих ДО межстадиалам 8, 12 и 17, соответственно (Bond et al., 1993, 1999; Shackleton et al., 2004). На интервалах 44,3-43,1 и 52,8-51,6 тыс. лет также отмечались значительные снижения индексов палеопродуктивности, совпадающие по времени с событиями X 4а и X 5а соответственно. После этих событий, как и в предыдущих случаях, было повышение показателей продуктивности на горизонтах с возрастом 42,6 и 51,3 тыс. лет, совпадающих с теплыми ДО межстадиалам 11 и 14 соответственно. Некоторые возрастания продуктивности отмечены также на горизонтах с возрастом 40,1; 48,2; 53,3 и 55,1 тыс. лет соответствующих по времени с ДО межстадиалами 10,13,15 и 16. Холодное событие X 6 (61-58,9 тыс. лет) и последующий теплый ДО межстадиал 17 (58,5 тыс. лет) близки по времени к границе МИС 3 и МИС 4.

Во время МИС 4 резко возрастает продуктивность по данным фораминифер, Сорг и хлорина на горизонте с возрастом 63,8 тыс. лет, соответствующему ДО межстадиалу 18 (62 тыс. лет). Значения хлорина и фораминифер снижаются на интервале 69,9-69,0 тыс. лет одновременно с холодным ДО стадиалом 20, который в свою очередь совпадает с событием X 6а. После этого события, на горизонте с возрастом 68,4 тыс. лет значения палеопродуктивности возрастают в период, близкий по времени к теплому ДО межстадиалу 19.

Сильное снижение показателей палеопродуктивности во время МИС 5а на интервале 76,7-74,9 тыс. лет вероятно связано с ДО стадиалом 21 и может быть привязано к холодному событию X 66. Резкое повышение показателей палеопродуктивности на горизонте с возрастом 74,4 тыс. лет, сразу после спада, возможно, связано с теплым ДО межстадиалом 20.

Таким образом, показатели палеопродуктивности в колонке LV 28-40-5 отображают изменения продуктивности и климата в Охотском море за последние 80 тыс. лет. Эти данные хорошо согласуются как с изменениями температуры в Гренландии, так и интенсивностью восточно-азиатского муссона, изученного по данным изотопного состава кислорода сталагмитов в пещерах континентального Китая. Во время потеплений климата усиливается деятельность муссонов и изменяется океаническая и атмосферная

циркуляция. Сравнение этих показателей показало, что наблюдаемые сильные минимумы палеопродуктивности в Охотском море происходили одновременно с ДО стадиалами и с холодными событиями Хайнриха. Быстрые резкие возрастания показателей палеопродуктивности, наблюдаемые в Охотском море происходили, в основном, одновременно с ДО межстадиалами, отмеченными в Гренландии и Китае. Следовательно, индикаторы продуктивности в Охотском море положительно коррелируют с изменениями температуры в Гренландии и с усилением интенсивности летних муссонов в восточной Азии.

Заключение

1. Произведено сравнение содержания хлорина в поверхностных донных осадках с распределением первичной продукции в фотическом слое Охотского моря.

2. Показаны особенности распределения скоростей аккумуляции масс хлорина и органического вещества в Охотском море в период максимального оледенения и во время голоцена.

3. Показаны изменения палеопродуктивности в Охотском море на основе хлоринового метода, совпадающие с циклами Дансгора-Ошгера и холодными событиями Хайнриха.

4. На основе полученных данных составлена карта распределения содержания хлорина в поверхностных осадках Охотского моря.

5. Проведено сравнение содержания хлорина и органического углерода в поверхностных осадках Охотского моря, рассчитан коэффициент их корреляции

6. Получены коэффициенты фоссилизации органического вещества для различных районов Охотского моря

7. Выявлена зависимость скорости накопления органического вещества и хлорина в осадках Охотского моря от изменений климата

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Gorbarenko S.A., Goldberg E.L., Ignatyev A.V., Shaporenko A.D., Chebykin E.P., Sovetnikova L.N., Pogodaeva T.V., Leskov V.Yu., Artemova A.V., Pechnikov V.S., Zakharkov S.P., Bosin A.A. Millennium-scale changes in the Okhotsk Sea environment and sedimentation: geochemical and lithological evidences // Fifth Workshop on Russian-German Cooperation in the Sea of Okhotsk-Kurile Island Arc System. Vladivostok: FEB RAS, 2004. P. 56-57.

2. Bosin A.A., Zakharkov S.P., Artemova A.V., Sekacheva E.A., Gorbarenko S.A. Chlorine content in sediments as a proxy of Okhotsk Sea paleoproductivity during the Late Pleistocene and Holocene // Fifth Workshop on Russian- German Cooperation in the Sea of Okhotsk-Kurile Island Arc System. Vladivostok: FEB RAS, 2004. P. 61-62.

3. Bosin A.A., Artemova A.V., Gorbarenko S.A., Zakharkov S.P., Yanchenko E.A. Ratio of the contents of chlorine and organic matter in sediments of Okhotsk sea for an estimation of paleoproductivity of late Pleistocene and Holocene // Regularities of the Structure and Evolution of Geospheres: Materials of VII Intern. Interdisciplin. Symposium. Vladivostok: FEB RAS, 2005. P. 389.

4. Zakharkov S.P., Artemova A.V., Bosin A.A., Yanchenko E.A., Gorbarenko S.A., Goldberg E.L., Sovetnikova L.N. Chlorine, Mo and Br Content in sediments as a proxy of Okhotsk sea paleoproductivity during the late Pleistocene and Holocene // Materials of VII Intern. Interdisciplin. Symposium. Vladivostok: FEB RAS, 2005. P. 440-441.

5. Goldberg E.L., Gorbarenko S.A., Shaporenko A.D., Bosin A.A., Leskov V.Yu., Chebykin E.P. Instability of last glacial climate from SRXFA data for bottom sediments in the Okhotsk Sea // Regularities of the Structure and Evolution of Geospheres: Materials of VII Intern. Interdisciplin. Symposium. Vladivostok: FEB RAS, 2005. P. 394-396.

6. Gorbarenko S.A., Goldberg E.L., Vasilenko Yu.P., Artemova A.V., Psheneva O.Yu., Ivanova E.D., Ignatjev A.V., Leskov V.Yu., Kashgarian M., Zakharkov S.P., Bosin A.A., Botsul A.I. Orbital and millennium scale paleoceanography changes in the Okhotsk and Bering seas and far NW Pacific during last glaciation and Holocene // Regularities of the Structure and Evolution of Geospheres: Materials of VII Intern. Interdisciplin. Symposium. Vladivostok: FEB RAS, 2005. P. 399-401.

7. Goldberg E.L., Gorbarenko S.A., Shaporenko A.D., Bosin A.A., Phedorin M.A., Artemova A.V., Zolotarev K.V. SRXFA for element composition of bottom sediments from the Okhotsk Sea // Nuclear Instruments and Methods in Physical Research A, 2005. № 543. P. 280-283.

8. Горбаренко C.A., Артемова A.B., Босин А. А., Захарков С.П., Штрайхерт E. А., Пшенева О.Ю., Василенко Ю.П., Гордейчук Т.Н., Янченко Е.А., Иванова Е.Д., Гольдберг Е.Л. Тысячелетние-столетние изменения климата, среды и седиментации дальневосточных морей и северо-западной части тихого океана в позднем плейстоцене и голоцене. Кн. 3: Геологические и геофизические исследования / отв. ред. Р.Г. Кулинич. М.: Наука, 2007. С. 430-448.

9. Горбаренко С.А., Малахов М.И., Гольдберг Е.Л., Захарков С.П., Босин А.А., Василенко Ю.П., Пшенева О.Ю. Орбитальные и тысячелетние изменения климата и среды дальневосточных морей в позднем плейстоцене и голоцене // Геология морей и океанов. Материалы XVII Межд. научн. конф. (школы) по морской геологии. T.l. М.: ГЕОС, 2007. С. 200-202.

10.Босин А.А., Горбаренко С.А., Артемова А.В. Соотношение содержания хлорина, органического вещества и диатомовых водорослей в осадках Охотского моря для оценки палеопродуктивности позднего плейстоцена и голоцена // Океанологические исследования: тезисы

докладов конференции молодых ученых ТОЙ ДВО РАН. Владивосток: Изд-во ТОЙ ДВО РАН, 2007. С. 62-64

П.Захарков С.П., Босин А.А., Горбаренко С.А. Содержание хлорина в морских осадках как индикатор палеопродуктивности // Вестник ДВО РАН, 2007. №1. С. 52-58.

12.Gorbarenko S.A., Goldberg E.L., Kashgarian М., Velivetskaya Т.А., Zakharkov S.P., Pechnikov V.S., Bosin A. A., Psheneva O.Yu., Ivanova E.D. Millennium scale environment changes of the Okhotsk Sea during last 80 kyr and their phase relationship with global climate changes // Journal of Oceanography, 2007. Vol. 63. № 4. P. 609-623.

13.Горбаренко C.A., Харада H., Малахов МИ., Василенко Ю.П., Босин А.А., Гольдберг E.JI. Тысячелетние осцилляции климата и среды Охотского моря за последние 190 тыс. лет в связи с глобальными изменениями // Доклады Академии наук. 2008. Т. 423. № 3. С. 1-4.

Босин Александр Анатольевич

Специальность 25.00.28 - океанология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Подписано к печати 14.05.2009 г Уч.-изд. л.1

Формат 60X84/16 Тираж 100 экз. Заказ 84

Отпечатано в ТОЙ ДВО РАН 690041, г.Владивосток, ул. Балтийская, 43

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Босин, Александр Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИЗУЧЕННОСТЬ СРЕДЫ ОХОТСКОГО МОРЯ

1.1. Физико-географическая характеристика Охотского моря

1.1.1. Рельеф и климат

1.1.2. Гидрология

1.1.3. Осадконакопление и донные отложения

1.1.4. Первичная продукция

1.2. Роль первичной продукции в изучении палеосреды Охотского моря

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА АНАЛИЗА СОДЕРЖАНИЯ ХЛОРИНА В МОРСКИХ ОСАДКАХ И МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Методика хлоринового анализа

2.2. Материалы исследований

ГЛАВА 3. ХРОНОСТРАТИГРАФИЯ ИЗУЧЕННЫХ КОЛОНОК И ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Литология и хроностратиграфия изучаемых донных осадков Охотского моря

3.2. Содержание хлорина в осадках изученных колонках как показатель изменения продуктивности и климата в прошлом

ГЛАВА 4. РЕКОНСТРУКЦИЯ ПЕРВИЧНОЙ ПРОДУКЦИИ И УСЛОВИЙ СРЕДЫ ОХОТСКОГО МОРЯ В ПОЗДНЕМ ПЛЕЙСТОЦЕНЕ И ГОЛОЦЕНЕ НА ОСНОВЕ ХЛОРИНОВОГО И

ДРУГИХ АНАЛИЗОВ

4.1. Проекция первичной продукции Охотского моря в осадки

4.2. Реконструкция первичная продукция Охотского моря в период последнего оледенения и в голоцене по данным содержания хлорина и органического углерода в осадках

4.3. Тысячелетние изменения первичной продуктивности и климата Охотского моря во время последнего оледенения и голоцена за последние 80 тыс. лет (на примере колонки ЬУ 28-40-5)

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Реконструкция первичной продукции Охотского моря в позднем плейстоцене и голоцене по данным хлоринового метода"

Актуальность исследования^ Объектом исследования в рамках представленной работы является Охотское море. Особенностью данного региона являются значительные скорости осадконакопления. Это позволяет получить записи изменений среды в прошлом высокого временного разрешения. Таким образом, Охотское море - удобный район для изучения палеоклимата позднего плейстоцена и голоцена, так как состав его четвертичных отложений хорошо отражает региональные и глобальные изменения.

Для оценки первичной продукции водоёма необходимо знать концентрацию хлорофилла-а. Так как фитопланктон является начальным звеном в трофической цепи водных экосистем и определяет биопродуктивность водоема, то проследить изменения продуктивности в прошлом возможно по отложенным в донных осадках продуктам распада хлорофилла-а. В процессе захоронения хлорофилл-а разрушается, но в более ранних исследованиях было установлено, что продукты его разложения сохраняются в осадках на протяжении нескольких сотен тысяч лет.

Для изучения палеопродуктивности используется ряд традиционных палеонтологических методов, изучающих захороненные в донных отложениях микрофоссилии, такие радиолярии, фораминиферы, диатомовые водоросли, споры, пыльца, цисты [7, 32, 33, 42, 43, 44, 45, 56, 67].

Показателями продуктивности так же считается содержание .в осадках карбоната кальция, органического углерода и аморфного кремнезема [9, 13, 17, 26, 64]. Использование этих методов зачастую требует значительных образцов осадка, что делает невозможным высокое стратиграфическое разрешение. В то время как хлориновый метод требует сравнительно малого количества материала для исследований, что позволяет изучать колонки донных осадков с более детальным временным разрешением. Детализация стратиграфических построений способствует более четкой корреляции выделенных интервалов и уточнению временных границ колебаний климата.

Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является реконструкция палеопродуктивности Охотского моря и выявление её взаимосвязи с изменениями климата в данном регионе за последние 125 тыс. лет на основе изучения верхнечетвертичных отложений хлориновым методом.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

3. Детальное изучение тысячелетних изменений первичной продукции в Охотском море и определение их взаимосвязи с кратковременными изменениями климата за последние 80 тыс. лет.

Для детального изучения палеопродуктивности в прошлом использованы материалы по 6 колонкам донных осадков Охотского моря, отобранных в рейсах на научно-исследовательских судах «Академик М.А.Лаврентьев», «Маршал Геловани» и «Морской геофизик». Кроме образцов, отобранных при непосредственном участии автора, в работе также были использованы материалы, предоставленные С.А. Горбаренко из лаборатории палеоокеанологии.

САМ хл(Сорг) = с-р-и [мкг-см"2-тыс. лет"1], где с — концентрация хлорина (органического углерода), [мкгт сух. осадка"1]; р - объемный вес сухого осадка [г-см"3]; г) - скорость осадконакопления [см-тыс. лет"1].

Для определения скоростей осадконакопления использовалась стратиграфия изученных в работе колонок донных осадков с установленными возрастами, основанными на литологическом описании, на записях магнитной восприимчивости осадков, на обнаруженных датированных прослоях вулканического пепла, на записях изотопного состава кислорода планктонных и бентосных фораминифер, на радиоуглеродных датировках.

Величины объемного веса сухого натурального осадка определялись из проведенных на борту измерений, опубликованных данных и общих закономерностей изменения литофизических свойств осадков изучаемого региона.

Концентрация хлорина определялась с помощью спектрофлуориметра в ацетоновых экстрактах донных морских осадков. В работе описан метод лабораторной обработки образцов для анализа продуктов распада хлорофилла-я. Для калибровки полученных измерений проводились параллельное измерение проб, на спектрофотометре, после чего была рассчитана концентрация с помощью закона Бугера-Ламберта-Бера применительно к поглощению света растворами поглощающих веществ в непоглощающих растворителях.

Колонки осадков анализировались в среднем через каждые 1-2 см, обеспечивая временное разрешение полученных данных от нескольких десятков до первых сотен лет, что полностью соответствует требованиям в данной области исследований. При анализе поверхностных ненарушенных осадков отбирались верхние два сантиметра.

Научная новизна. Проведены исследования по изучению индикаторов палеопродуктивности в ненарушенных поверхностных осадках Охотского моря и сравнение полученных данных с современной продуктивностью в фотическом слое изучаемого региона. Показано сравнение распределения продуктивности Охотского моря в голоцене и периоде последнего оледенения. Рассчитаны коэффициенты фоссилизации органического вещества для районов Охотского моря с разной первичной продукцией. Показаны кратковременные изменения палеопродуктивности Охотского моря на основе хлоринового метода.

Обоснованность и достоверность результатов. Обоснованность полученных результатов определяется использованием обширного фактического материала и публикациями в рецензируемых изданиях, а достоверность - точностью метода отбора и подготовки проб, точностью спектрометрического и флуорометрического анализов экстракций хлорина, а также соответствием полученных результатов общим представлениям, известным из литературных источников.

На защиту выносятся следующие положения:

3. На основании данных по содержанию хлорина выявлены кратковременные изменения продуктивности и климата Охотского моря за последние 80 тыс. лет в масштабах столетий и тысячелетий, соответствующие циклам Дансгора-Ошгера и холодным событиям Хайнриха.

Личный вклад автора. Автор работы лично принимал участие в отборе поверхностных проб в ходе 178 рейса на НИС «Sonne». Результаты, изложенные в диссертации, получены автором самостоятельно либо на равных правах с соавторами. Все расчеты и оценки сделаны автором лично. Анализы проб и интерпретации полученных результатов проведены при непосредственном участии автора.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ. Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Текст работы изложен на 134 страницах, содержит 30 рисунков, 4 таблицы. Список литературы включает 149 наименований, в том числе 64 на иностранном языке.

Заключение Диссертация по теме "Океанология", Босин, Александр Анатольевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Объектом исследования в рамках опредставленной работы является Охотское море. Оно служит примером субарктического бассейна, в котором взаимодействие водных масс, динамика движения сезонных льдов и постоянно восполняемые запасы биогенных элементов являются благоприятной основой для высокой продуктивности фитопланктона. Высокие темпы современной и четвертичной седиментации в Охотском море способствуют созданию высокоразрешающих осадочных записей изменений среды в прошлом.

Основное внимание новейших исследований четвертичных отложений привлечено к детализации стратиграфических построений. Это способствует более четкой корреляции выделенных интервалов и уточнению временных границ колебаний климата.

Изменения первичной продукции Охотского моря в прошлом тесно связаны с колебаниями климата, которым сопутствуют изменения в гидрологической и атмосферной циркуляции, изменяется вегетационный период, меняется приток биогенных веществ в приповерхностные воды. Измеряя концентрацию хлорофилла в воде, можно проследить современную первичную продукцию.

Хлорин является собирательным названием продуктов разложения хлорофилла в осадках, которые имеют сходные характеристики поглотительного спектра. Концентрация хлорина находится в пропорциональной зависимости от концентрации хлорофилла. В распределении первичной продукции в фотическом слое Охотского моря и в распределении содержания хлорина в поверхностных осадках прослеживается следующая общая закономерность: в центральной части моря все показатели минимальны. Тенденция к увеличению прослеживается по направлению к восточному склону Сахалинского и к западному склону

Камчатского шельфа. Следовательно, распределение содержания хлорина в поверхностных осадках отражает характер распределения современной первичной продукции в фотическом слое Охотского моря. Этот факт позволяет использовать данные по содержанию хлорина в осадках для исследования региональных изменений первичной продукции и климата в прошлом.

Доля органического вещества, захороненного в поверхностных осадках Охотского моря, от общей первичной продукции всего фотического слоя, составляет: от 0,15% в осадках глубоководных котловин до 3%, в осадках шельфа. Из этого следует, что степень разложения органического вещества в толще вод и в верхнем слое осадков значительно выше в центральной части моря, чем в пределах континентального шельфа.

В период максимального оледенения (МИС 2) на акватории Охотского моря биопродуктивность значительно снижалась в центральной и северной частях. Это обусловлено тем, что в этот период Охотское море большую часть года было покрыто льдом, и величина первичной продукции была лимитирована недостатком солнечного света. В распределении первичной продукции четко выражена широтная зональность.

В голоцене лимитирующим фактором развития первичной продукции Охотского моря становится недостаток биогенных элементов. В центральной части моря первичная продукция остается на сравнительно низком уровне. Области максимального развития первичной продукции в этот период соответствуют прибрежным акваториям и зонам апвеллингов.

Для корреляции полученной концентрации хлорина с временными интервалами были изучены колонки донных осадков с уже разработанными моделями возрастной шкалы.

Скорость накопления хлорина в четвертичных осадках отражает изменения общей первичной продукции в прошлом, что позволяет использовать данный метод для региональных стратиграфических исследований.

Сравнение данных, полученных с помощью хлоринового метода, с общепринятыми индикаторами палеопродуктивности показали, что содержание хлорина в четвертичных осадках определяется величиной первичной продукции морского происхождения.

Использованный в данной работе хлориновый метод требует минимального количества материала для исследований и позволяет изучать колонки донных осадков с высоким временным разрешением: от нескольких десятков до первых сотен лет.

В колонке ЬУ 28-40-5 хлорин отражает изменения первичной продукции и климата в Охотском море за последние 80 тыс. лет. Эти данные хорошо согласуются как с изменениями температуры в Гренландии, отмеченными в ледовом керне, так и с интенсивностью восточноазиатского муссона, изученного по данным изотопного состава кислорода сталагмитов в пещерах континентального Китая. Во время потеплений климата усиливается деятельность муссонов и изменяется океаническая и атмосферная циркуляция. Сравнение этих показателей показало, что наблюдаемые сильные минимумы палеопродуктивности в Охотском море происходили одновременно с событием поздний дриас, суровыми ДО стадиалами и с событиями Хайнриха. Быстрые резкие возрастания показателей палеопродуктивности, наблюдаемые в Охотском море происходили, в основном, одновременно с ДО межстадиалами, отмеченными в Гренландии и Китае. Следовательно, содержание хлорина в осадках Охотского моря положительно коррелируют с изменениями температуры в Гренландии и с усилением интенсивности летних восточноазиатских муссонов.

Данные по содержанию хлорина в осадках не могут быть однозначным аналогом данных по ледниково-межледниковой цикличности. На данном этапе изученности возможно лишь региональное применение данных по содержанию хлорина для стратиграфии.

Настоящая работа подтверждает хороший потенциал хлоринового метода как надежного индикатора условий палеосреды.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Босин, Александр Анатольевич, Владивосток

1. Абузяров З.К., Шамраев Ю.И. Морские гидрологические информации и прогнозы. - Л. : Гидрометеоиздат, 1974. - 219 с.

2. Андрияшев А.П. Рыбы северных морей СССР. М. : Изд-во АН СССР, 1954.-287 с.

3. Аржанова Н.В., Зубаревич В.Л. Сезонные изменения содержания биогенных элементов в Охотском море как основа для оценки продукции фитопланктона // Комплексные исследования экосистемы Охотского моря / Под ред.В.В.Сапожникова. М. : ВНИРО, 1997. - 274 с.

4. Арчиков Е.И., Бровко П.Ф., Рыбаков В.Ф. и др. Абразионный фактор поступления осадочного материала в Охотском море // Современное осадконакопление и четвертичный морфолитогенез Дальнего Востока. — Владивосток : ДВНЦ АН СССР, 1982. С. 165-178.

5. Астахов A.C. Позднечетвертичное осадконакопление на шельфе Охотского моря. Владивосток : ДВНЦ АН СССР, 1986. - 140 с.

6. Астахов A.C., Вагина Н.К., Горбаренко С.А. и др. Скорости осадконакопления в Охотском море // Тихоокеанская геология. 1988. - № 4. -С. 3-14.

7. Басов И.А., Горбаренко С.А., Хусид Т.А. Бентосные фораминиферы и гидродинамический режим Охотского моря: последние 17 тысяч лет// Докл. РАН, 2000. Т. 370, № 5. - С. 681-685.

8. Безруков П.Л. Донные отложения Курило-Камчатской впадины // Тр. ИО АН СССР. 1955. - Т. 12. - С. 97-129.

9. Безруков П.Л. Донные отложения Охотского моря // Тр. ИО АН СССР. 1960. - Т. 32. - С. 96-157.

10. Богданов К.Т., Мороз В.В. Структура, динамика и гидролого-акустические характеристики вод проливов Курильской гряды. — Владивосток : Дальнаука, 2000. 149 с.

11. Богоров В.Г. Планктон Мирового океана. М. : Наука, 1974. - 320с.

12. Богоявленский А.Н. Распределение и миграция растворенной кремнекислоты // Геохимия кремнезема. М. : Наука, 1966. - С. 11-36.

13. Бруевич СВ., Богоявленский А.Н., Мокиевская В.В. Гидрохимическая характеристика Охотского моря // Тр. ИО АН СССР. -1960. Т. 42. - С. 125-198.

14. Вентцель М.В. Фитопланктон Охотского моря зимой и в начале весны 1990 г. // Комплексные исследования экосистемы Охотского моря. М. : ВНИРО, 1997. - С. 205-209.

15. Винберг Г.Г. Первичная продукция водоемов. — Минск : Изд-во АН БССР, 1960.-330 с.

16. Гейнрих А.К. Сезонные явления в планктоне Мирового океана // Тр. ИО АН СССР. 1961. - Т. 51. - С. 57-81.

17. Гершанович Д.Е. Донные осадки Шантарского района Охотского моря и условия их формирования // Тр. ГОИН. 1955. - № 23. - С. 58-100.

18. Гершанович Д.Е., Елизаров A.A., Сапожников В.В. Биопродуктивность океана. М. : Агропромиздат, 1990. - 438 с.

19. Гидрометеорология и гидрохимия морей. Т. IX. Охотское море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия / Ред. Терзиев Ф.С. С-Пб. : Гидрометеоиздат, 1998. - 342 с.

20. Гнибиденко Г.С. Тектоника дна окраинных морей Дальнего Востока. М. : Наука, 1979. - 163 с.

21. Горбаренко С.А., Чеховская М.П., Соутон Дж.Р. О палеосреде центральной части Охотского моря во время последнего оледенения-голоцена // Океанология. 1998. - Т. 38, №> 2. - С. 305-308.

22. Горбаренко С.А , Лесков В.Ю., Артемова A.B. и др. Ледовый покров Охотского моря в последнем оледенении и голоцене // Доклады РАН. 2003. - Т. 388, № 5. - С. 678-682.

23. Горбаренко С.А. Стратиграфия верхнечетвертичных осадков центральной части Охотского моря и его палеоокеанология по dlsO и другим методам // Океанология. 1991. - Т. 31, № 6. - С. 1036-1042.

24. Горбаренко С.А., Артемова A.B. Хроностратиграфия верхнечетвертичных осадков северо-западной Пацифики и Берингова моря, изменение среды и биопродуктивности // Тихоокеанская геология. 2003. - Т. 22, № 5. - С. 23-38.

25. Горбаренко С. А., Гвоздева И.Г., Соутон Дж.Р. Быстрые изменения среды и климата Охотского моря в голоцене и оледенение // Вестник ДВО РАН. 2003. - № 2. - С. 148-156.

26. Горбаренко С.А., Гольдберг E.JI. Оценки изменения первичной продукции Охотского и Берингова морей и северо-западной части Тихого океана за максимум последнего оледенения и голоцен // Доклады РАН. -2005. Т. 405, № 5. - С. 673-676.

27. Горбаренко С.А., Деркачев А.Н., Астахов A.C. и др. Литостратиграфия и тефрохронология верхнечетвертичных осадков Охотского моря // Тихоокеанская геология. 2000. - Т. 19, № 2. - С. 58-72.

28. Горбаренко С.А., Харада Н., Малахов М.И. и др. Тысячелетние осцилляции климата и среды Охотского моря за последние 190 тысяч лет в связи с глобальными изменениями // Доклады Академии наук. — 2008. Т. 423, №3.-С. 1-4.

29. Горбаренко С.А., Цой И.Б., Астахов A.C. и др. Изменения палеосреды северного шельфа Охотского моря в голоцене // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2007. - Т. 15, № 6. - С. 110-126.

30. Горбатенко K.M. Состав, структура и динамика планктона Охотского моря : дис. . канд. биол. наук / ТИНРО. Владивосток, 1997. -255 с.

31. Добровольский А.Д., Залогин Б.С. Моря СССР. Охотское море. М. : МГУ, 1982. - С. 157-173.

32. Жузе А.П. Стратиграфические и палеогеографические исследования в северо-западной части Тихого океана. М. : Изд-во АН СССР, 1962. - 259 с.

33. Жузе А.П., Коренева Е.В. К палеогеографии Охотского моря // Известия АН СССР. 1959. - № 2. - С. 12-24.

34. Захарков С.П., Босин A.A., Горбаренко С.А. Содержание хлорина в морских осадках как индикатор палеопродуктивности // Вестник ДВО РАН. -2007. -№ 1. С. 52-58.

35. Захарков С.П., Штрайхерт Е.А., Гордейчук Т.Н. и др. Первичная продукция западной части Охотского моря в весенний период // Дальневосточные моря России: в 4 кн. М.: Наука, 2007. - Т. 2. - С. 463-480.

36. Иваненков В.Н., Землянов И.В. Продукция кислорода и углерода при фотосинтезе в Охотском море // Известия ТИНРО. 1985. - Т. 110. - С. 151-152.

37. Иванова Е.В. Глобальная термохалинная палеоциркуляция. М.: Нучный мир, 2006. - 320 с.

38. Ильинский O.K., Егорова М. В. Циклоническая деятельность над Охотским морем в холодное полугодие // Тр. ДВНИГМИ. 1962. -№ 14.-С. 34-83.

39. Кобленц-Мишке О.И. Первичная продукция // Биологическая структура океана. Биология океана. Т. 1. — М.: Наука, 1977. С. 62-64.

40. Кобленц-Мишке О.И., Ведерников В.И. Первичная продукция // Биологическая продуктивность океана. Биология океана. Т. 2. — М.: Наука, 1977. С. 183-209.

41. Кобленц-Мишке О.И., Волковинский И.И., Кабанова Ю.Г. Первичная продукция планктона Мирового океана // Сб. Программа и методика изучения биогеоценозов водной среды. М.: Наука, 1-974.

42. Коновалова Г.В. Динофлагеляты (Dinophyta) дальневосточных морей России и сопредельных акваторий Тихого океана. Владивосток : Дальнаука, 1998. - 300 с.

43. Коренева Е.В. Споро-пыьцевой анализ донных отложений Охотского моря // Тр. ИО АН СССР. 1957. - Т. 22. - С. 221-251.

44. Короткий A.M., Караулова Л.П., Троицкая Т.С. Четвертичные отложения Приморья. Стратиграфия и палеогеография. Новосибирск: Наука, 1980. 234 с.

45. Короткий А. М., Плотнев С.П., Пушкарь B.C. и др. Развитие природной среды юга Дальнего Востока (поздний плейстоцен голоцен). М.: Наука, 1988. 240 с.

46. Крындин А.Н. Сезонные и межгодовые изменения ледовитости и положения кромки льда на дальневосточных морях // Тр. ГОИН. 1964. -№ 71.-С. 5-82.

47. Кушинг О.Х. Морская экология и рыболовство. М.: Пищевая промышленность, 1979. - 279 с.

48. Лапшина В.И. Внутрисезонная и межгодовая динамика в количественном распределении сетного фитопланктона в Охотском море и прикурильских водах океана // Известия ТИНРО. 1996. - Т. 119. - С. 120148.

49. Леонов А.К. Региональная океанография. Л.: Гидрометеоиздат, 1960.-Ч. 1.-765 с.

50. Лисицын А.П. Ледовая седиментация в мировом океане. М. : Наука, 1994. - 448 с.

51. Лисицын А.П. Осадкообразование в океанах. М. : Наука, 1974.438 с.

52. Лисицын А.П. Процессы океанской седиментации. М. : Наука, 1978. - 392 с.

53. Лучин В.А. Особенности колебаний уровня и приливных течений в проливах Курильской гряды // Тр. ДВНИГМИ. 1988. - № 39. - С. 52-59.

54. Люцарев C.B. Определение органического углерода в морских донных отложениях методом сухого сожжения // Океанология. 1986. - Т. 26, № 4. - С. 704-708.

55. Матвеев В.И., Мороз И.Ф. Межгодовые тенденции в изменчивости гидрохимических условий в Охотском и Беринговом морях и сопредельных водах Тихого океана // Изв. ТИНРО. 1997. - Т. 122. - С. 459469.

56. Матуль А.Г., Горбаренко С.А., Мухина В.В. и др. Четвертичные микропалеонтологические и литофизические записи осадков из северной части Охотского моря // Океанология. 2003. - Т. 43, № 4. - С. 583-592.

57. Мордасова Н.В., Метревели М.П. Фитопигменты в Охотском море // Комплексные исследования экосистемы Охотского моря. М. : ВНИРО, 1997. - С. 199-205.

58. Морошкин К.В. Водные массы Охотского моря. М. : Наука, 1966. - 65 с.

59. Налетова И.А., Сапожников В.В., Метревели М.П. Особенности распределения первичной продукции в летний период и оценка суммарной продукции в Охотском море // Комплексные исследования экосистемы Охотского моря. М. : ВНИРО, 1997. - С. 98-103.

60. Океанология. Биология океана / под ред. Виноградов М.Е. М. : Наука, 1977.-Т. 1.-399 с.

61. Петелин В.П. Минералогия песчано-алевритовых фракций осадков Охотского моря // Тр. ИО АН СССР. 1957. - Т. 32. - С. 77-138.

62. Плотников В.В., Якунин Л.П. Применение физико-статистической модели для прогноза ледовитости Охотского моря // Тр ДВНИГМИ. 1980. - № 87. - С. 79-85.

63. Раймонт Дж. Планктон и продуктивность океана. М. : Легкая и пищевая промышленность, 1983. - Т. 1. - 567 с.

64. Романкевич Е.А. Геохимия органического вещества в океане. М. : Наука, 1977. - 256 с.

65. Романкевич Е.А., Безруков П. Л., Баранов В.И. и др. Стратиграфия и абсолютный возраст глубоководных осадков западной части Тихого океана. М. : Наука, 1966. - 167 с.

66. Ростов И.Д., Юрасов Г.И., Рудых Н.И. и др. Атлас по океанографии Берингова, Охотского и Японского морей. Владивосток : ТОЙ ДВО РАН, 2001. - 2 диск. - Систем, требования: от 386; Windows; Internet-браузер кл. Netscape Navigator 3.0 и выше.

67. Саидова Х.М. Распределение фораминифер в донных отложениях и палеогеография северо-западной части Тихого океана // Докл. АН СССР. -1959. Т. 129, № 6. - С. 1401-1404.

68. Семина Г.И. Фитопланктон // Биологическая структура океана. Биология океана. М. : Наука, 1977. Т. 1. - С. 58-62.

69. Семина Г.И. Фитопланктон Тихого океана. М. : Наука, 1974.240 с.

70. Смирнова Л.И. Фитопланктон Охотского моря и прикурильского района // Тр. ИО АН СССР. 1959. - Т. 30. - С. 3-51.

71. Сорокин Ю.И. Первичная продукция в Охотском море // Комплексные исследования экосистемы Охотского моря. М. : ВНИРО, 1997.-С. 103-110.

72. Сорокин Ю.И., Сорокин П.Ю., Сорокина О.В. и др. Первичная продукция и гетеротрофный микропланктон в охотском море // Журнал общей биологии. 1995. - Т. 56, № 5. - С. 603-628.

73. Супранович Т.И., Чупахина Т.Н., Нечаюк Т.Т. Некоторые особенности динамики приливной волны на шельфе Охотского моря // Тр. ДВНИГМИ. 1988. -№ 39. - С. 28-35.

74. Суховей В.Ф. Моря Мирового океана. JI. : Гидрометеоиздат, 1986. - 228 с.

75. Удинцев Г.Б. Геоморфология и динамика развития впадины Охотского моря // Строение дна Охотского моря. М. : Наука, 1981. - С. 145167.

76. Федоров В.П., Житина JI.C., Корсак М.Н. и др. Распределение биомассы и продукция фитопланктона в бассейне Белого моря // Биологические науки. 1980. - Т. 11. - С. 72-75.

77. Финенко 3.3. Адаптация планктонных водорослей к основным факторам океанической среды // Биологическая структура океана. Биология океана. М. : Наука, 1977. Т. 1. - С. 9-18.

78. Фролов Ю.С. Новые фундаментальные данные по морфометрии Мирового океана // Вестник МГУ. 1971. - № 6. - С.85-90.

79. Хромов С.П. Метеорология и климатология для географических факультетов. JI.: Гидрометеоиздат, 1964. - 499 с.

80. Чернявский В.И. Особенности формирования деятельного слоя Охотского моря // Океанологические основы биологической продуктивности Северо-западной части Тихого океана. Владивосток : ТИНРО, 1992. - С. 91104.

81. Чернявский В.И. Циркуляционные системы Охотского моря // Известия ТИНРО. 1981. - Т. 105. - С. 13-19.

82. Чернявский В.И., Жигалов И.А., Матвеев В.И. Океанологические основы формирования зон высокой биологической продуктивности // Гидрометеорология и гидрохимия морей. Охотское море. С.-Пб. : Гидрометеоиздат, 1993. - Т. 9. № 2. - С. 157-160.

83. Шунтов В.П. Биологические ресурсы Охотского моря. М. : Агропромиздат, 1985. 224 с.

84. Шунтов В.П. Биология дальневосточных морей. Владивосток:: ТИНРО, 2001.-Т. 1.- 580 с.

85. Якунин Jl.П. Атлас границ распространения и крупных форм льда дальневосточных морей России. Владивосток : ТОЙ ДВО РАН, 1995. -58с.

86. Якунин Л.П. Границы распространения дрейфующего льда // Атлас гидрометеорологических условий плавания судов морского флота. Л. : Изд-во ГУМО СССР, 1968. - С. 161-172.

87. Якунин Л.П. Ледовые исследования на дальневосточных морях // Тр. ДВНИГМИ.- 1979.-№77.-С. 102-107.

88. Якунин Л.П. Оценка элементов теплового баланса Охотского моря с учетом ледяного покрова // Тр. ДВНИГМИ. 1974. - № 45. - С. 36-45.

89. Bard Е., Hamelin Е., Arnold М. et al. Deglacial sea-level record from Tahiti corals and timing of the global meltwater discharge // Nature. 1996. — V. 382.-P. 241-244.

90. Biebow N., Hutten E. (eds). Cruise Reports: KOMEX I and II: RV "Professor Gagarinsky, cruise 22 and RV "Akademik M.A. Lavrentyev", cruise 29. GEOMAR Report, 1999. - 188 p.

91. Biebow N., Kulinich R., Baranov B. (eds). Cruise Report: KOMEX II: RV "Akademik M.A. Lavrentyev", cruise 29. GEOMAR Report, 2003. - 195 p.

92. Blunier Т., Chappellaz J., Schwander J. et al. Asynchrony of Antarctic and Greenland climate change during the last glacial period // Nature. 1998. - V. 394.-P. 739-743.

93. Bond G., Broecker W., Johnson S. et al. Correlation between climate records from North Atlantic sediments and Greenland ice // Nature. 1993. — V. 365.-P. 143-147.

94. Bond G., Showers W., Cheseby M. et al. A pervasive millennial-scale cycle in North Atlantic Holocene and Glacial Climates // Science. 1997. - V. 278. -P. 1257-1266.

95. Bond G., Showers W., Elliot M. et al. The North Atlantic's 1-2 kyr climate rhythm: relation to Heinrich events, Dansgaard/Oeschger cycles and the little ice age // Geophysical Monograph. 1999. - V. 112. - P. 35-37.

96. Bond G.C., Lotti R. Iceberg discharges into the North Atlantic on millennial time scales during the last glaciation // Science. 1995. - V. 267. - P. 1005-1010.

97. Broecker W.S. The great ocean conveyor // Oceanography. 1991. -V. 4, No 2. - P. 79-89.

98. Broecker W.S., Hemming S. Climate swings come into focus // Science. 2001. - V. 294. - P. 2308-2309.

99. Broecker W.S., Peng T.H., Trumbore S. et al. The distribution of radiocarbon in the glacial ocean // Global Biochemical cycles. 1990. - V. 4. - P. 103-117.

100. Broecker W.S., Peteet D.M., Rind D. Does the ocean-atmosphere system have more than one stable mode of operation? // Nature. 1985. - V. 315. -P. 21-26.

101. Chen R.F., Jiang Y., Zhao M. Solid-phase fluorescence determination of chlorines in marine sediments // Organic Geochemistry. 2000. - V. 31. - P. 1755-1763.

102. Cortijo E., Grimalt J.O., Labeyrie L. et al. A biomarker approach to the organic matter deposited in the North-Atlantic during the last climatic cycle // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1997. - V. 61, № 21. - P. 4633-4646

103. Dansgaard W., Johnson S.J., Claussen H.B. et al. Evidence of general instability of past climate from a 250 kyr ice-core record // Nature. 1993. - V. 364.-P. 218-220.

104. Dokken T.M., Jansen E. Rapid changes in the mechanism of ocean convection during the last glacial period //Nature. 1999. -V. 401. - P. 458-461.

105. Dullo W.-Chr., Biebow N., Georgeleit K. (eds). Cruise Report: KOMEX III: RV "Sonne", cruise 178. GEOMAR Report, 2004. - 125 p.

106. Ganopolski, A., Rahmstorf S. Simulation of rapid glacial climate changes in a coupled climate model // Nature. 2001. - V. 409. - P. 153-158.

107. Gorbarenko S.A. Stable isotope and lithological evidence of late-glacial and Holocene oceanography of the Northwestern Pacific and its marginal seas // Quaternary Research. 1996. - V. 46. - P. 230-250.

108. Gorbarenko S.A., Goldberg E.L., Kashgarian M. et al. Millennium Scale Environment Changes of the Okhotsk Sea during Last 80 kyr and Their Phase Relationship with Global Climate changes // Journal of Oceanography. -2007.-V. 63.-P. 609-623.

109. Grousset F.E., Cortijo E., Huon S. et al. Zooming in on Heinrich layers // Paleoceanography. 2001. - V. 16. - P. 240-259.

110. Harris P.G., Maxwell J.R. A novel method for the rapid determination of chlorine concentrations at high stratigraphic resolution in marine sediments // Organic Geochemistry. 1995. - V. 23, № 9. - P. 853-856.

111. Harris P.G., Zhao M., Rosell-Mele A. et al. Chlorin accumulation rate as a proxy for Quaternary marine primary productivity //Nature. 1996. - V. 383. -P. 63-65.

112. Heinrich H. Origin and consequences of cyclic ice rafted in the Northeast Atlantic ocean during the past 130000 years // Quaternary Research. -1988.-V. 29.-P. 142-152.

113. Hendy I.L., Kennett J.P. Tropical forcing of North Pacific Intermediate Water distribution during late Quaternary rapid climate change? // Quat. Sci. Rev. 2003. - V. 22. - P. 673-689.

114. Higginson M.J., Maxwell J.R., Altabet M.A. Nitrogen isotope and chlorine paleoproductivity records from the Northern South China sea: remote vs. local forcing of millennial- and orbital-scale variability // Marine Geology. 2003. -V.201.-P. 223-250.

115. Johnsen S.J., Dahl-Jensen D., Gundestrup N. et al. Oxygen isotope and paleotemperature records from six Greenland Ice core stations: Camp Centure, Dye-3, GRIP,GISP, Renland and North GRIP // Journal of Quaternary Sciences. -2001.-V. 16.-P. 299-307.

116. Keigwin L.D., Jones G.A., Froelich P.N. A 15000 year paleoenvironmental record from Meiji seamount, far northwestern Pacific // Earth Planet. Sci. Lett. 1992. - V. 111. - P. 425-440.

117. Kiefer T., Sarnthein M., Erlenkeiseuser H. et al. North pacific response to millennial-scale changes in ocean circulation over the last 60 kyr // Paleoceanography. -2001. V. 16. - P. 179-189.

118. Labeyrie L. Glacial climate instability // Science. 2000. - V. 290. - P. 1905-1907.

119. Labeyrie L., Elliot M. Abrupt climatic changes-causes and consequences // Reconsructing Ocean History: A Window into the Future. Abrantes F., Mix A. eds. N.-Y.: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 1999. - P. 73-81.

120. Martinson D.G., Pisias N.G., Hays J.D. et al. Age dating and the orbital theory of the ice ages: development of a high resolution 0 to 300000 year chronostratigraphy // Quaternary Research. 1987. - V. 27. - P. 1-29.

121. Mclntyre A., Molfino B. Forcing of Atlantic Equatorial and subpolar millennial cycles by pression // Science. 1996. - V. 274. - P. 1867-1870.

122. Muller P.J., Suess E. Productivity, sedimentation rate and sedimentary organic matter in oceans // Deep-Sea Research. 1979. - V. 26A. - P. 1347-1362.

123. Nürnberg D., Tiedemann R. Environmental change in the Sea of Okhotsk during the last 1.1 million years // Paleoceanography. 2004. - V. 19. -PA4011.

124. Ono A., Takahashi K., Katsuki K. et al. The Dansgaard-Oescher cycles discovered in the up stream sourse region of the North Pacific Intermediate water formation // Geophys. Res. Lett. 2005. - V. 32.- P. 1-4.

125. Oppo D.W., Lehman S.J. Suborbital timescale variability of North Atlantic deep water during the past 200 000 years // Paleoceanography. 1995. - V. 10, №5.-P. 900-910.

126. Peck V.L., Hall I.R., Zahn R. et al. High resolution evidence foe linkages between NW European ice sheet instability and Atlantic Meridional Overtuning Circulation // Earth Planet. Sei. Lett. 2006. - V. 243. - P. 476-488.

127. Rasmussen T.L., Thomsen E., Labeyrie L. et al. Circulation changes in the Faeroe-Shetland Channel correlation with cold events during the last glacial period (58-10 ka) // Geology. 1996. - V. 24. - P. 937-940.

128. Raymo M.E., Ganley K., Carter S. et al. Millennial-scale climate instability during the early Pleistocene epoch // Nature. 1998. - V. 392. - P. 699702.

129. Rooth C. Hydrology and Ocean circulation // Prog. Oceanogr. 1982.- V. 11. -P. 131-149.

130. Rostov I.D., Zhabin I.A. Hydrological conditions of the Amur River near-mouth area for different regions of the Pacific ocean // Pacific Annual 91-92.- Vladivostok, 1992. P. 35-50.

131. Sachs J.P. Off the grid // Quaternary Science Reviews. 2005. - V. 24. -P. 1779-1780.

132. Sachs J.P., Repeta D.J. The purification of chlorines from marine particles and sediments for nitrogen and carbon isotopic analysis // Organic Geochemistry. 2000. - V. 31. - P. 317-329.

133. Sancetta C. Primary production in the glacial North Atlantic and North Pacific // Nature. 1992. - V. 360. - P. 249-251.

134. Sancetta C., Lyle M., Heusser 1. et al. Late-glacial to Holocene changes in winds, upwelling, and seasonal production of the Northern California current system // Quternary Research. 1991. - V. 38. - P. 359-370.

135. Sarnthein M., Kennet J.P., Chappel J. et al. Exploring Late Pleistocene Climate Variations // EOS. Transactions. Amer. Geophys. Union., 2000. V. 81. № 51. P. 625,629-630.

136. Schulz M., Berger W.H., Sarnthein M. et al. Amplitude variations of 1470-year climate oscillations during the last 100000 years linked to fluctuations of continental ice mass // Geophys. Res. Lett. 1999. - V. 26. - P. 3385-3388.

137. Shackleton N.J. Climate Change Across the Hemispheres // Science. -2001.-V. 291.-P. 58-59.

138. Shackleton N.J., Fairbanks R.G., Chiu T.-C. et al. Absolute calibration of the Greenland time scale: implications for Antarctic time scales and for d14C // Quat. Sci. Rev. 2004. - V. 23. - P. 1513-1522.

139. Stocker T.F. The seasaw effect // Science. 1998. - V. 282. - P. 61-62.

140. Stuiver M., Grootes P., Braziunas T.F. The GISP dlsO climate record of the past 16500 years and the role of the Sun, ocean, and volcanoes // Quaternary Research. 1995. - V. 44. - P. 341-354.

141. Talley L.D., Nagata Y., The Okhotsk Sea and Oyashio Region // PICES Sci. Rep. 1995. - № 2. - 227 p.

142. Vidal L., Labeyrie L., Cortijo E. et al. Evidence for changes in the North Atlantic Deep Water linked to meltwater surges during the Heinrich events // Earth and Planetary Science Letters. 1997. - V. 146. - P. 13-27.

143. Voelker A.H.L. and Workshop Participants. Global distribution of centennial-scale records for marine isotope stage (MIS) 3: a database // Quat. Sci. Rev. 2002. - V. 21. - P. 1185-1214.

144. Walsh J.J. A spatial simulation model of the Peru upwelling ecjsystem // Deep Sea res. 1975. - V. 22. - P. 201-236.

145. Wang Y.J., Cheng H., Edwards R.L. et al. A high resolution absolute dated late Pleistocene monsoon record from Hulu Cave, China // Science. 2001. -V. 294. - P. 2345-2348.

146. Yentsch C.S., Menzel D.W. A method for the determination of phytoplankton chlorophyll and phaeophytin by fluorescence // Deep-Sea Research. 1963.-V. 10.-P. 221-231.

147. Zakharkov S.P., Biebow N., Selina M.S. et al. Modern primary production, biomass and species composition in the Okhotsk Sea // KOMEX-2000. -2000.-P. 62-63.

Информация о работе

Босин, Александр Анатольевич
кандидата географических наук
Владивосток, 2009
ВАК 25.00.28

Диссертация

Реконструкция первичной продукции Охотского моря в позднем плейстоцене и голоцене по данным хлоринового метода - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы