16-17-10170. Исследование динамики палеоэкологических изменений в Приазовье и Предкавказье в неоплейстоцен-голоцене на основе комплексных методов. 2016 г.

Научный руководитель
Титов Вадим Владимирович

Грант РНФ № 16-17-10170

«Исследование динамики палеоэкологических изменений в Приазовье и Предкавказье в неоплейстоцен-голоцене на основе комплексных методов»

«The studying of the paleoecological changes dynamics in the Sea of Azov and the Ciscaucasia regions in Neopleistocene-Holocene based on complex methods»

Научная проблема, на решение которой направлен проект:

Проект направлен на выявление динамики экосистемных перестроек, трансформации биологического разнообразия, уточнение палеоэкологических характеристик на протяжении неоплейстоцен-голоцена Приазовья и Предкавказья с целью определения дальнейшего развития водных и наземных экосистем региона

Задачи:

Проект направлен на изучение биологического разнообразия и условий существования сообществ, особенностей условий седиментации на разных этапах неоплейстоцена и голоцена.

Эта задача включает комплексное изучение наземных и водных экосистем (фауны млекопитающих, рыб, наземные и водные флористические сообщества, погребенные и современные почвы), колебания уровня внутренних морей, изменение их гидролого-геохимических характеристик. Предполагается ревизия имеющихся таксономических списков, а также их расширение за счёт дополнительного материала, полученного в ходе экспедиций. Выяснение точного хронологического положения изучаемой ассоциации позволит коррелировать её с уже известными палеоклиматическими данными, а также уточнить её экологические характеристики применительно к рассматриваемому региону. В ходе реализации проекта предполагается провести ревизию и увеличение таксономического состава ряда сообществ неоплейстоцена (сингильский, хазарский, мамонтовый комплексы), а также уточнить их временное распространение. Также будет проведено сравнение экологической структуры сообществ Восточной Европы с одновозрастными комплексами Западной Европы и Азии. Это важно для выявления ареалов ископаемых форм и сравнения условий обитания в различных палеогеографических провинциях.

План работы на 2016 год:

1. Сбор и анализ опубликованных и фондовых материалов по тематике исследований;

2. Будет изучен и монографически описан комплекс позвоночных и палеоэкологические характеристики поздненеоплейстоценового местонахождения Вёшенская;

2. Будет проведена ревизия средне- и поздненеоплейстоценовых мамонтов Mammuthus;

4. Будут изучены и описаны ранние представители большерогих оленей Megaloceros;

5. Будет изучен и опубликован ихтиологический материал из неоплейстоценовых местонахождений Приазовья и Нижнего Дона;

6. Комплексное экспедиционное изучение ряда палеонтологических местонахождений плейстоцена из обнажений на берегу Цимлянского водохранилища и Таганрогского залива;

7. Изучение материалов из памятников позднего палеолита (Каменная Балка, Третий Мыс), мезолита и энеолита (Раздорская-2, Ракушечный Яр), бронзового и железного веков (Елизаветовка, Раздорское-1, Крепостное городище) и др.;

8. Рекогносцировочные работы и оптимизация сетки станций в Азовском море в соответствии с геолого-геоморфологическими особенностями района работ;

9. Экспедиция на НИС «Денеб» по акватории Таганрогского залива с целью проведения работ по непрерывному сейсмоакустическому профилированию (НСП) и отбора колонок донных отложений. Анализ данных НСП. Сейсмофациальный анализ.

10. Береговая экспедиция по исследованию аллювиальных отложений р. Дон по результатам которой будет проведен анализ субрецентных спорово-пыльцевых спектров аллювиальных отложений и почвенных образцов Приазовья. Оценка доли заноса материала в донные отложения Азовского моря. Отбор кернов и почвенных проб;

11. Аналитические исследования. Проведение гранулометрического, химического и комплекса биостратиграфических анализов. Пробоподготовка для радиоуглеродного анализа.

Участники проекта:

Титов Вадим Владимирович, к.б.н., в.н.с. ИАЗ ЮНЦ РАН, руководитель проекта;

Матишов Геннадий Григорьевич, д.г.н., академик РАН, председатель ЮНЦ РАН;

Ковалёва Галина Витальевна, к.б.н., учёный секретарь ИАЗ ЮНЦ РАН;

Польшин Владимир Владимирович, к.г.н., н.с. ИАЗ ЮНЦ РАН;

Дюжова Кристина Владимировна, к.г.н., н.с. ЮНЦ РАН;

Золотарева Анна Евгеньевна, м.н.с. ИАЗ ЮНЦ РАН;

Куршаков Сергей Викторович, м.н.с. ИАЗ ЮНЦ РАН;

Савикин Андрей Игоревич, м.н.с. ИАЗ ЮНЦ РАН;

Сушко Кирилл Сергеевич, м.н.с. ИАЗ ЮНЦ РАН;

Шипкова Галина Владимировна, лаборант с высшим образованием ИАЗ ЮНЦ РАН.

Цитирование участников проекта в базе данных WoS в 2016 г.

ФИО Количество цитирований
Титов В.В. (руководитель проекта) 42
Матишов Г.Г. 40
Ковалева Г.В. 5
Дюжова К.В. 3
Польшин В.В. 2
Суммарное число цитирований 92

Публикации по теме проекта в 2016 г.:

  1. Matishov G.G., Dyuzhova K.V., Kovaleva G.V., and Pol’shin V.V. New Data on Sedimentation and Biostratigraphy of Ancient and New Azov Deposits (Sea of Azov) // Doklady Earth Sciences, 2016, Vol. 467, Part 2, pp. 371–375. (РИНЦ, WoS, Scopus)
  2. Titov V.V., Golovachev M.V. The skeleton of mammoth from terminal Middle Pleistocene deposits of the Lower Volga Region (Russia): argument in favor of validity of Mammuthus trogontherii chosaricus Dubrovo, 1966 // Russian journal of Theriology, 2017. (в печати) (РИНЦ, Scopus)
  3. Ковалева Г.В. История изучения микроводорослей Азовского моря. Обзор // Наука Юга России (Вестник Южного научного центра). 2016 Т. 12 №3. С. 52–62
  4. Дюжова К.В. Реконструкция ландшафтно-климатических условий северо-восточного Приазовья в голоцене по данным спорово-пыльцевого анализа донных отложений Таганрогского залива // Материалы IV Всероссийской научной конференции «Динамика современных экосистем в голоцене». Товарищество научных изданий КМК. – Москва: 2016. С. 73-75.
  5. Титов В.В., Тесаков А.С., Фролов П.Д., Куршаков С.В. Палеоэкологические реконструкции экосистем конца эоплейстоцена - раннего неоплейстоцена с учетом данных по палеонтологии и палеопедологии (на основе разрезов СВ Приазовья) // Пути эволюционной географии: Материалы Всероссийской научной конференции, посвященной памяти профессора А.А. Величко (Москва, 23-25 ноября 2016 г.). М.: Институт географии РАН, 2016. С. 324-328.

Результаты работ 2016 г. по проекту:

Для получения фактических данных, необходимых для выполнения проекта была проведена серия комплексных экспедиций в восточную часть Таганрогского залива и его южному и северному побережьям на НИС «Панов» (ЮНЦ РАН) (22-29 июня, 13-18 августа 2016 г.). Для отбора кернов донных отложений на мелководье была привлечена плавучая платформа (ЮНЦ РАН). Всего было отобрано 15 грунтовых колонок донных отложений, 27 проб донных осадков для определения содержания техногенных радионуклидов и бентосной фауны. Осуществлена запись 180 пог. метров сейсмоакустических профилей Таганрогского залива. Во время морской экспедиции НИС «Денеб» (ЮНЦ РАН) по акватории Азовского моря также были отобраны донные пробы (18 шт.), грунтовые колонки (5 шт.) из более глубоководных участков акватории. При проведении наземных экспедиций (08-13 августа 2016, 18-30 сентября, 10-13 ноября 2016) по берегам Азовского моря, Нижнего Дона (в т.ч. дельты и его притоков), Цимлянского водохранилища, Нижней Волги отбирались пробы и образцы для литологических, гранулометрических, почвоведческих, малакологических, микропалеонтологических, макропалеонтологических и проч. исследований. В течение года обработано 24 малакологических пробы, около 280 микропалеонтологических (диатомовых, палинологических) образцов из донных отложений, 34 пробы на радионуклиды, 28 проб на содержание органического углерода, 72 почвенных пробы, 70 палеонтологических образцов, разобрано 20 кг костеносного концентрата, литологически описано 33 колонки донных отложений, расшифровано около 17 Гб записанной информации по сейсмопрофилированию. Получены радиоуглеродные датировки по 30 образцам из донных отложений и ископаемых почв.

Степень изученности донных отложений Таганрогского залива Азовского моря

Проведён обзор научной литературы по теме проекта, осуществлён подбор необходимых публикаций. Сделано обобщение по степени изученности литологии донных отложений и морфологии дна Таганрогского залива Азовского моря. На данный момент в заливе получено около 20 колонок донных отложений, около 20 продольных и поперечных сейсмопрофилей различных участков дна. Намечен план дальнейших исследований донных отложений Азовского моря в соответствии с геолого-геоморфологическими особенностями морского дна. На средства гранта закуплено оборудование необходимое для получения и обработки образцов: малогабаритная буровая установка с дополнительным оборудованием, вытяжной шкаф и лабораторная мебель, химическое оборудование и химреактивы, тара для хранения проб и образцов, оборудование для визуализации микропрепаратов, обновлён один персональный компьютер. В течение года участники проекта были командировки в гг. Москву, Санкт-Петербург, Астрахань для участия в конференциях, работе с коллекциями ряда институтов (Геологический институт РАН, Палеонтологический институт РАН, Ботанический институт РАН), обработки образцов, сбора новых материалов. Участники проекта приняли участие в четырёх всероссийских тематических конференциях.

Проведён анализ субрецентных спорово-пыльцевых спектров аллювиальных отложений реки Дон из различных ботанико-географических зон, который показал, что изменение состава и соотношения компонентов от лесных и лесостепных к степным, происходит вполне закономерно по мере смены растительных зон. Это даёт возможность корректировать выводы, сделанные на основании изучения древних флористических комплексов региона из донных колонок и кернов.

Состав субрецентных спорово-пыльцевых спектров аллювиальных отложений реки Дон

Сравнение комплексов диатомовых водорослей из верхнеголоценовых отложений Азовского моря с таковыми Балтийского моря показало их значительное сходство, что свидетельствует о существовании аналогичных условий среды в двух солоноватоводных бассейнах, имеющих различную геологическую историю.

Детально изучен таксономический состав и палеоэкологическая характеристика пресноводной ихтиофауны из отложений раннего неоплейстоцена Восточного Приазовья – западной части Манычского пролива, соединявшего Бакинский и Чаудинский бассейны Понто-Каспия. Материал, полученный из целого ряда местонахождений, наряду с другими данными позволяет охарактеризовать гидрологические и гидрохимические особенности пролива.

Изучен важный для понимания палеоэкологии и палеогеографии региона комплекс животных из местонахождения Вёшенская, поскольку он характеризует фазу терминального среднего плейстоцена Среднего-Нижнего Дона. Данный этап в биостратиграфической летописи региона на данный момент недостаточно изучен. Анализ этой фауны позволяет реконструировать характер ландшафта и степень его увлажненности. Готовятся к публикации материалы по этой ассоциации.

Понимание биоразнообразия крупных хоботных, являющихся средообразующими организмами, необходимо для понимания трансформации ландшафтов. Изучение коллекций остатков средне- и поздненеоплейстоценовых слонов с территории Северо-Восточного Приазовья, Нижнего Дона и Нижней Волги показало, что в зоне открытых и полуоткрытых ландшафтов юга Восточной Европы в конце среднего неоплейстоцена обитало две формы представителей рода Mammuthus (M. trogontherii chosaricus и M. intermedius), различавшихся характером питания и приуроченностью к разным биотопам. В тёплые периоды ассоциация слонов увеличивалась за счёт проникновения лесных слонов Elephas (Palaeoloxodon) antiquus.

Типичным представителем средне- и поздненеоплейстоценовых фаунистических сообществ Евразии являлись гигантские олени Megaloceros giganteus, вымершие в начале голоцена. Однако ранняя эволюция рода Megaloceros известна весьма фрагментарно. Обнаружение рога из Предкавказья (Ставропольский край) уже позволило одному из участников проекта описать раннеплейстоценовую стадию этой филогенетической ветви (Титов, Швырёва, 2016). Находка из местонахождения Беглица (Северо-Восточное Приазовье) является средненеоплейстоценовым неописанным звеном развития рода. Этот материал ещё находится на стадии описания.

В рамках проекта осуществляется естественнонаучное изучение археологических памятников Нижнего Дона. Это даёт возможность детализировать характеристики условий окружающей среды региона. В частности, продолжено исследование археозоологического материала из стоянок позднего палеолита (Каменная Балка, Третий мыс), осуществлено комплексное изучение энеолитических слоёв многослойного поселения Раздорское-1, проводится анализ данных по памятникам бронзового, раннего железного веков и средневековья.

Опубликована заявленная статья по теме проекта в журнале «Doklady Earth Sciences» (индексируемом в WoS и Scopus) посвященная изучению донных осадков Азовского моря. Определена скорость осадконакопления водоёма на протяжении последних 6 тыс. лет, выявлена взаимосвязь морских и наземных процессов, происходящих в бассейне Азовского моря, состоящая в том, что трансгрессивным фазам предшествует общее увлажнение прилегающих территорий, а регрессивные, напротив, сопряжены с аридизацией климата.

Почвенная карта южной островной части дельты Дона

 

Впервые создана почвенная карта островов южной части дельты Дона на основе многолетних полевых исследований и данных дистанционного зондирования Земли. Установлено, что почвы островов южной приморской части дельты Дона представлены 5 типами и подтипами почв: аллювиальными, аллювиально-луговыми, лугово-аллювиальными, лугово-болотными и слоистыми песчаными почвами на почвообразующих породах различного генезиса.

 

Комплексная палеогеографическая экспедиция (июнь 2016)

Репортаж ГТРК «Дон-ТР», Вести, 13:06 Вторник, 28.06.2016

http://dontr.ru/vesti/obshchestvo/ucheny-e-yuzhnogo-tsentra-ran-otpravilis-v-e-kspeditsiyu-poazovskomu-moryu/

Процесс отбора колонок донных отложений с несамоходной плавучей платформы ЮНЦ РАН

Отбор колонок донных отложений (июнь 2016 г).

Обследование береговых обнажений в районе пос. Порт-Катон (июнь 2016 г.)

Изучение ископаемых почв в Разрезе Маргаритово 2 (июнь 2016 г.)

Разрез четвертичных отложений в районе пос. Чумбур Коса (июнь 2016 г.)