18-05-80022 «Реконструкция и изменение палеоландшафтов в эпоху голоцена под влиянием природных и антропогенных процессов на примере акватории Таганрогского залива и прилегающего участка дельты Дона»

Исследования, проводящиеся в ЮНЦ РАН в рамках проекта РФФИ №18-05-80022 «Реконструкция и изменение палеоландшафтов в эпоху голоцена под влиянием природных и антропогенных процессов на примере акватории Таганрогского залива и прилегающего участка дельты Дона»
 
В июне 2018 года Российский фонд фундаментальных исследований поддержал заявку коллектива ученых ЮНЦ РАН на проведение исследования по теме «Реконструкция и изменение палеоландшафтов в эпоху голоцена под влиянием природных и антропогенных процессов на примере акватории Таганрогского залива и прилегающего участка дельты Дона»   (№18-05-80022).

Основная цель проекта -  комплексное исследование влияния природных и антропогенных факторов на трансформацию ландшафта Северо-Восточного Приазовья в эпоху голоцена.
Фундаментальной задачей реализуемого проекта является исследование на междисциплинарном уровне механизмов возникновения и протекания потенциально опасных природных процессов возникающих в районе впадения дельты Дона в Таганрогский залив Азовского моря усугубляющихся действием антропогенного фактора.

В соответствие с обозначенной выше фундаментальной задачей исследований был сформирован научный коллектив из числа сотрудников ЮНЦ РАН  состоящий из    различных специалистов – географов, геологов, биологов и археологов. В рамках реализации проекта им предстоит  решать следующие задачи:
- Изучение динамики изменения берегов и структуры рельефа дна Таганрогского залива;
- Исследование возникновения экстремальны сгонно-нагонных явлений и штормов и их влияние на прибрежную инфраструктуру Таганрогского залива и дельты Дона;
- Проведение исследований направленных на реконструкцию гидрологического режима дельты реки  Дон за последние несколько тысяч лет;
- Изучение изменения условий современного и древнего осадконакопления, включая скорость осадконакопления и продвижения морского края дельты;
- Создание автоматической системы непрерывной регистрации параметров морской среды  (уровень моря, температура воды, соленость и плотность воды);
- Проведение исследований почвенно-растительного покрова на эталонных заповедных участках,  а также на участках с различными типами землепользования;
- Выявление степени изменения различных почвенных показателей в зависимости от интенсивности  хозяйственной деятельности и типа землепользования;
- Исследование памятников материальной культуры, как маркеров, позволяющих реконструировать  ландшафты и природно-климатические условия древних эпох;
- Воссоздание среды обитания человека в Нижне-Донском регионе от эпохи бронзы до средневековья, а также исследование влияния изменения природных факторов на палеообщества.

За первый год реализации проекта были проведены экспедиционные исследования на акватории Азовского моря, в дельте Дона и на побережье Таганрогского залива. Отобраны грунтовые колонки в центральной части Азовского моря, в восточной части Таганрогского залива и водотоках донской дельты. Проведены буровые работы  на южном и северном побережье Таганрогского залива. Проведены сейсмоакустические исследования методом непрерывного сейсмоакустического профилирования (НСП) в западной части дельты Дона. Проведены полевые почвенно-ботанические и археологические исследования на площади донской дельты, побережье Таганрогского залива и в нижнем течении р. Кагальник. Проведены исследования гидрологического режима в бассейне Нижнего Дона в условиях весеннего половодья и летне-осенней межени. Собраны и проанализированы историко-архивные материалы по гидрологии, геологии, геоморфологии донской дельты и прилегающего района Таганрогского залива.
В результате проведения археологических исследований в дельте Дона (левобережье Мертвого Донца) было обнаружено раннее неизвестное многослойное поселение с многочисленными обломками керамики срубной культуры поздней бронзы (около XIV–XII вв. до н.э.), эпохи античности (IV в. до н.э.) и салтово-маяцкого времени (VIII–X вв. н.э.).
На основе архивных и современных данных проведен комплексный анализ динамики развития донской дельты за последние 300 лет. В результате была собрана информация об многолетних периодах водности и значительных нагонных явлениях в дельте Дона и в Таганрогском заливе, а так же влиянии человеческой деятельности на гидрологический режим и перераспределение речного стока. Проанализированы метеорологические и гидрологические наблюдения за последние 200 лет. Получены характеристики распределение жидкого и твердого стока по основным рукавам с 1924 по 2010 гг. Построены поперечные и продольные профили основных водотоков дельты р. Дон.
В результате комплексных почвенно-ботанических исследований было установлено, что для почвенного покрова донской дельты характерна повсеместная неоднородность, обусловленная особенностями аллювиального осадконакопления, гидрохимического режима, а также различными формами микрорельефа. Исследованы и описаны различные ареалы распространения почвенно-территориальных комплексов донской дельты.  Определялось содержание гумуса, содержание тяжелых металлов, карбонатность, сухой остаток, плотность, полевая влажность и гранулометрический состав почв в районах донской дельты с различным типом земледелия.
В нижнем течении р. Кагальник, дельте Дона и на побережье Таганрогского залива  изучались  популяции видов рода Typha (рогоз). Выявлены следующие виды в роде Typha: T. laxmannii, T. latifolia, T. pontica, T. australis и T.grossheimii. Вид T.grossheimii. для этого района описан впервые. Отмечено появление аномалий - полификация и «ветвистость» (расщепление оси соцветия) в сообществах рогозов. Редкий тип аномалии – «ветвистость» обнаружен у T. grossheimii. Проведены исследования по использованию рогоза, в качестве биоиндикатора интенсивности антропогенной нагрузки на окружающую среду.
В рамках проведения геологических исследований были изучены  состав и строение донных отложений в различных районах акватории Азовского моря и дельте Дона, а так же  строение  береговых кос Таганрогского залива. В результате был установлен возраст береговых наносов слагающих аккумулятивное тело Очаковской косы на южном побережье залива и подтверждена эрозионная природа образования Таганрогского залива, площадь акватории  которого была расширена за счет абразии берегов палео-Дона, происходившей на общем фоне трансгрессивного поднятия уровня моря голоцене. Проведена подготовка отобранных проб донных отложений для проведения дальнейших исследований (малакологический анализ, литологические исследования, определение абсолютного возраста радиоуглеродным методом и т.д.).
 

Группой ученых ЮНЦ РАН завершен второй год исследований по проекту «Реконструкция и изменение палеоландшафтов в эпоху голоцена под влиянием природных и антропогенных процессов на примере акватории Таганрогского залива и прилегающего участка дельты Дона».

Основная цель проводимых исследований заключается в изучении влияния природных и антропогенных факторов на трансформацию ландшафта Северо-Восточного Приазовья в эпоху голоцена. Финансирование работ осуществляется Российским фондом фундаментальных исследований (№ проекта 18-05-80022).

Состав научной группы: Польшин В.В. – к.г.н, руководитель, Титов В.В. – к.б.н., Толочко И.В.- к.и.н., Сушко К.С.- к.г.н., Московец А.Ю., Польшина Т.Н., Бирюкова С.В. Квалификация участников научной группы позволяет проводить исследования изменений условий природной среды в регионе по нескольким направлениям.

В рамках работы по тематике Проекта в отчетный период были проведены экспедиционные исследования на акватории Азовского моря, в дельте Дона и на южном побережье Таганрогского залива.

В ходе проведения геолого-геоморфологических исследований была начата работа по систематизации данных комплексного изучения донных отложений и береговых разрезов Азовского моря. Пробурены скважины с отбором керна и изучены обнажения в стенках карьеров на косе Долгой. По результатам бурения установлена мощность песчано-ракушечных отложений формирующих аккумулятивное тело косы и получены новые данные о подстилающих их породах. Проведенный по космическим снимкам анализ ориентации береговых валов, с учетом имеющихся датировок абсолютного возраста, позволил проследить последовательность формирования косы Долгой на протяжении последних 5–6 тыс. лет.

Детальный анализ результатов комплексных исследований донных отложений и береговых разрезов, с высокой степенью достоверности позволил судить об изменении природных условий в Азовском море на протяжении последних нескольких тысяч лет. Развитие азовской акватории в это время следует рассматривать как процесс постепенного повышения уровня моря со времени последней ледниковой эпохи, который прерывался относительно кратковременными регрессивными периодами. Судя по датировкам абсолютного возраста отложений и данным непрерывного сейсмоакустического профилирования, максимальное повышение уровня моря на площади Таганрогского залива произошло ранее 4,6 тыс. л.н.

В результате малакологических исследований грунтовых колонок отобранных в западной части дельты Дона был составлен список встреченной донной фауны относящейся к пресноводным и солоноватоводным (понто-каспийским) видам. Установлено, что некоторые из этих видов могут являться маркерами изменения природных условий в районе на протяжении последних нескольких тысяч лет.

В результате проведения почвенно-ботанических исследований в западной части дельты Дона было выделено несколько участков отличающихся специфическими природными и природно-хозяйственными особенностями. В результате было выделено пять уровней деградации почв: очень высокий, высокий, средний, ниже среднего, низкий. Определены площади, занимаемые каждым типом почв, а также рассчитана их доля в общей структуре островов донской дельты. Так же было установлено, что почвенный покров островных ландшафтов дельты Дона находится под сильным воздействием антропогенной нагрузки.

В ходе проведения гидрологических исследований продолжался сбор архивных материалов сведений позволивших выделить основные этапы антропогенного вмешательства на экосистему донской дельты в XVII-XXI вв. Результатом собранного и проанализированного исторического материала является вывод о значительном влиянии человеческого фактора на топографию и гидрологический режим дельты р. Дон со второй половины XIX и в начале XX века. Строительство Цимлянской плотины, а в последующем Константиновского, Кочетовского и других гидроузлов явилось мощным фактором дальнейшего искусственного преобразования рельефа донской дельты и прилегающего участка акватории Таганрогского залива.

Проведенный анализ динамики максимальных значений водности бассейна р. Дон позволил выделить в XIX–XXI веках два крупных цикла. Первый охватывает период с 1880 по 1942 гг. с годовым стоком, который в отдельные годы (1881–1882, 1915–1918 и 1940–1942 гг.) превышал 50 км3. Во второй половине ХХ века наметилась тенденция к сокращению речного стока. Его наибольшие годовые объемы (до 35 км 3) отмечались в 1962–1963, 1979–1981, 1993–1995 годах. Данные гидрологических постов за этот период показывают, что наметившийся дефицит водных ресурсов сказался на перераспределении стока между рукавами донской дельты.

Полевые гидрологические исследования в отчетный период проводились в узловой системе юго-западной части дельты реки Дон. В результате было установлено, что за последние 50 лет

водотоки этой части дельты претерпели значительную геоморфологическую перестройку. В первую очередь это отразилось на строении донного рельефа и ширине водотоков, что фактически привело к уменьшению их пропускной способности (в некоторых случаях в 2 раза). Как следствие, постепенное уменьшение их пропускной способности, привело к заилению и постепенному отмиранию некоторых из них.

В результате проведения археологических исследований в рамках реализации задач Проекта за отчетный период было установлено следующее:
1) территория дельты Дона была сравнительно плотно заселена начиная с III тысячелетия до н.э. В это время поселения и сезонные стоянки занимали около 30% всей площади дельты. Система расселения была тесно связана с ландшафтом территории: максимальная концентрация поселений прослеживается на естественных возвышенностях в дельты и по берегам стариц – протоков Дона (ериков);
2) определена точная пространственная локализация памятника археологии «Поселение и грунтовый могильник Рогожкино XII» (III тысячелетие до н.э., II–IV, VIII–X вв.н.э.), которое располагалось на прирусловом валу одного из рукавов Дона (Каланча). Условия обитания в III в.н.э. способствовали развитию рыболовства и пастбищного скотоводства (стадо состояло, в основном, из мелкого рогатого скота);
3) изучена территория дельты реки Ея. Отмечен низкий процент археологических памятников (в эпоху бронзы – раннего железа был обитаем лишь участок суши около 3% территории;
4) отмечено отсутствие памятников эпохи бронзы – раннего железа на южном побережье Таганрогского залива (до эпохи развитого средневековья, XIII–XIV вв.).