Оценка темпов палеоденудации в горах: основные подходы и результаты
https://doi.org/10.31857/S2587556620050076
Аннотация
В статье систематизированы методы изучения темпов современной и палеоденудации и обобщены опубликованные данные об интенсивности палеоденудации, полученные на основе использования 10Be и комплекса методов изучения озерных отложений для горных стран различных регионов мира. Показано, что в настоящее время наиболее изученными территориями в плане оценки темпов палеоденудации являются Альпы, Тибет, Скалистые горы и Анды. Скорости палеоденудации, определенные для речных и озерных водосборов в различных частях мира, изменяются в широких пределах в интервале 2–3240 м/млн лет. Аналогично закономерности, выявленной для современной денудации, прослеживается высокая корреляция между темпами палеоденудации и уклонами водосборов. Тем не менее локальные ландшафтные особенности конкретных речных бассейнов и их изменения в течение голоцена определяют пространственную вариабельность и динамику изменений темпов денудации во времени. Роль деятельности человека усиливается и приводит к 10–100-кратному усилению денудации горных стран, в первую очередь в пределах предгорно-низкогорного пояса.
При поддержке: Раздел данной работы по 10Be подготовлен в рамках госзадания Института географии РАН 0148-2019-0005 (АААА-А19-119021990091-4). Работа над остальными разделами велась в рамках проекта РНФ №19-17-00181 “Количественная оценка бассейновой составляющей стока наносов и ее изменений в голоцене на реках Кавказа”.
Об авторах
А. М. Грачев
Институт географии РАН
Россия
Москва
Россия
Москва
В. Н. Голосов
Институт географии РАН; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Географический факультет
Москва
Список литературы
1. Мозжерин В.В. Расчленение стока взвешенных наносов рек Северной Евразии на русловую и бассейновую составляющие и его геоморфологическая интерпретация. Региональные исследования природно-территориальных комплексов // Под ред. В.В. Сироткина, Р.Р. Денмухаметова. Казань: Меддок, 2012. С. 93–100.
2. Соломина О.Н., Калугин И.А., Дарьин А.В., Чепурная A.A., Александрин M.Ю., Кудерина T.M. Использование геохимического и пыльцевого анализов отложении оз. Каракель для реконструкции климатических изменении в долине р. Теберда (Северный Кавказ) в позднем голоцене: возможности и ограничения // Вопросы географии. Сб. 137: Горные исследования. М.: Издательский дом Кодекс, 2014. С. 234–266.
3. Чепурная А.А., Новенко Е.Ю. База данных споровопыльцевых спектров территории России и сопредельных стран как инструмент палеоэкологических исследований // Изв. РАН. Сер. геогр. 2015. № 1. С. 119–128.
4. Alexandrin M., Darin A., Kalugin I., Grachev A., Dolgova E., Solomina O. Annual sedimentary record from Lake Donguz-Orun (Central Caucasus) constrained by high resolution SR-XRF analysis and its potential for climate reconstructions // Frontiers in Earth Sci. 2018. V. 6. 158 p.
5. Arnaud F., Révillon S., Debret M., Revel M., Chapron E., Jacob J., Giguet-Covex C., Poulenard J., Magny M. Lake Bourget regional erosion patterns reconstruction reveals Holocene NW European Alps soil evolution and paleohydrology // Quat. Sci. Rev. 2012. V. 51. P. 81–92.
6. Arnaud F., Poulenard J., Giguet-Covex C., Wilhelm B., Révillon S., Jenny J.-P., Marie Revel M., Enters D., Bajard M., Fouinat L., Doyen E., Simonneau A., Pignol C., Chapron E., Vannière B., Sabatier P. Erosion under climate and human pressures: An alpine lake sediment perspective // Quat. Sci. Rev. 2016. V. 152. P. 1–18.
7. Bajard M., Sabatier P., David F., Develle A.-L., Reyss J.-L., Fanget B. Malet E., Arnaud D., Augustin L., Crouzet C., Poulenard J., Arnaud F. Erosion record in lake La Thuile sediments (Prealps, France): Evidence of montane landscape dynamics throughout the Holocene // Holocene. 2015. V. 26. № 3. P. 350–364.
8. Bookhagen B., Strecker M.R. Spatiotemporal trends in erosion rates across a pronounced rainfall gradient: Examples from the southern Central Andes // Earth and Planetary Sci. Let. 2012. V. 327. P. 97–110.
9. Breuer S., Kilian R., Baeza O., Lamy F., Arz H. Holocene denudation rates from the superhumid southernmost Chilean Patagonian Andes (53° S) deduced from lake sediment budgets // Geomorphology. 2013. V. 187. P. 135–152.
10. Catalan J., Pla-Rabés S., Wolfe A.P., Smol J.P., Rühland K.M., Anderson N.J. Kopáček J., Stuchlík E., Schmidt R., Koinig K.A., Camarero L., Flower R.J., Heiri O., Kamenik C., Korhola A., Leavitt P.R., Psenner R., Renberg I. Global change revealed by palaeolimnological records from remote lakes: a review // J. Paleolimnology. 2013. V. 49. № 3. P. 513–535.
11. Chassiot L., Miras Y., Chapron E., Develle A.L., Arnaud F., Motelica-Heino M., Di Giovanni C. A 7000-year environmental history and soil erosion record inferred from the deep sediments of Lake Pavin (Massif Central, France) // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2018. V. 497. P. 218–233.
12. Colombaroli D., Gavin D.G., Morey A.E., Thorndycraft V.R. High resolution lake sediment record reveals self-organized criticality in erosion processes regulated by internal feedbacks // Earth Surface Processes and Landforms. 2018. V. 43. № 10. P. 2181–2192.
13. Dearing J.A., Alström K., Bergman A., Regnell J., Sandgren P. Past and present erosion in southern Sweden / In Soil Erosion on Agricultural Land. J. Boardman, I. Foster, J. Dearing (Eds.). Chichester: John Wiley and Sons Ltd., 1990. 687 p.
14. Dearing J.A., Jones R.T. Coupling temporal and spatial dimensions of global sediment flux through lake and marine sediment records // Global and Planetary Change. 2003. V. 39. № 1–2. P. 147–168.
15. Dearing J., Braimoh A., Reenberg A., Turner B., Van der Leeuw S. Complex land systems: the need for long time perspectives to assess their future // Ecology and Society. 2010. V. 15. № 4.
16. Doyen E., Begeot C., Simonneau A., Millet L., Chapron E., Arnaud F., Vanniere B. Land use development and environmental responses since the neolithic around Lake Paladru in the French pre-alps // J. Archaeol. Sci. Rep. 2016. V. 7. P. 48–59.
17. Dubois N., Saulnier-Talbot É., Mills K., Gell P., Battarbee R., Bennion H., Chawchai S., Dong X., Francus P., Flower R., Gomes D.F., Gregory-Eaves I., Humane S., Kattel G., Jenny J.P., Langdon P., Massaferro J., McGowan S., Mikomägi A., Ngoc N.T.M., Ratnayake A.S., Reid M., Rose N., Saros J., Schillereff D., Tolotti M., Valero-Garcés B. First human impacts and responses of aquatic systems: A review of palaeolimnological records from around the world // The Anthropocene Review. 2018. V. 5. № 1. P. 28–68.
18. Francke A., Dosseto A., Panagiotopoulos K., Leicher N., Lacey J.H., Kyrikou S., Wagner B., Zanchetta G., Kouli K., Leng M.J. Sediment residence time reveals Holocene shift from climatic to vegetation control on catchment erosion in the Balkans // Global and Planet. Change. 2019. V. 177. P. 186–200.
19. Garcin Y., Schildgen T.F., Acosta V.T., Melnick D., Guillemoteau J., Willenbring J., Strecker M.R. Short-lived increase in erosion during the African Humid Period: Evidence from the northern Kenya Rift // Earth and Planet. Sci. Let. 2017. V. 459. P. 58–69.
20. Giguet-Covex C., Arnaud F., Poulenard J., Disnar J.-R., Delhon C., Francus P., David F., Enters D., Rey P.-J., Delannoy J.-J. Changes in erosion patterns during the Holocene in a currently treeless subalpine catchment inferred from lake sediment geochemistry (Lake Anterne, 2063 m a.s.l., NW French Alps): The role of climate and human activities // Holocene. 2011. V. 21. № 4. P. 651–665.
21. Golosov V.N., Belyaev V.R., Markelov M.V., Kislenko K.S. Overbank sedimentation rates on the floodplains of small rivers in Central European Russia // In Sediment dynamics for a changing future. V. 337 of IAHS Publ. Wallingford, UK, IAHS Press, 2010. P. 129–136.
22. Granger D.E., Schaller M. Cosmogenic nuclides and erosion at the watershed scale // Elements. 2014. V. 10. № 5. P. 369–373.
23. Grischott R., Kober F., Lupker M., Reitner J.M., Drescher-Schneider R., Hajdas I., Christl M., Willett S.D. Millennial scale variability of denudation rates for the last 15 kyr inferred from the detrital10 Be record of Lake Stappitz in the Hohe Tauern massif, Austrian Alps // Holocene. 2017. V. 27. № 12. P. 1914–1927.
24. Gusarov A.V., Golosov V.N., Ivanov M.M., Sharifullin A.G. Influence of relief characteristics and landscape connectivity on sediment redistribution in small agricultural catchments in the forest-steppe landscape zone of the Russian Plain within European Russia // Geomorphology. 2019. V. 327. P. 230–247.
25. Hilger L., Beylich A.A. Sediment Budgets in HighMountain Areas: Review and Challenges // In Geomorphology of Proglacial Systems. Springer, 2019. P. 251–269.
26. Hinderer M., Einsele G. The world’s large lake basins as denudation-accumulation systems and implications of their lifetimes // J. Paleolimnology. 2001. V. 26. № 4. P. 355–372.
27. Joannin S., Magny M., Peyron O., Vanniere B., Galop D. Climate and land- use change during the late Holocene at Lake Ledro (Southern Alps, Italy) // Holocene. 2014. V. 24. № 5. P. 591–602.
28. Larsen I.J., Montgomery D.R., Greenberg H.M. The contribution of mountains to global denudation // Geology. 2014. V. 42. № 6. P. 527–530.
29. Lauterbach S., Chapron E., Brauer A., Huls M., Gilli A., Arnaud F., Piccin A., Nomade J., Desmet M., von Grafenstein U., DecLakes Participants A sedimentary record of Holocene surface runoff events and earthquake activity from Lake Iseo (Southern Alps, Italy) // Holocene. 2012. V. 22. № 7. P. 749–760.
30. Lupker M., France-Lanord C., Lavé J., Bouchez J., Galy V., Métivier F., Gaillardet J., Lartiges B., Mugnier J.-L. A Rouse-based method to integrate the chemical composition of river sediments: Application to the Ganga basin // J. Geophys. Res. Earth Surf. 2011. V. 116 (F4).
31. Mills K., Schillereff D., Saulnier-Talbot É., Gell P., Anderson N.J., Arnaud F., Dong X., JonesM., McGowan S., Massaferro J., Moorhouse H., Perez L., Ryves D.B. Deciphering long-term records of natural variability and human impact as recorded in lake sediments: a palaeolimnological puzzle // Wiley Interdisciplinary Rev.: Water. 2017. V. 4. № 2. e1195.
32. Mishra A.K., Placzek C., Jones R. Coupled influence of precipitation and vegetation on millennial-scale erosion rates derived from10 Be // PLoS ONE. 2019. V. 14. № 1. e0211325 and the Supplement.
33. Noel H., Garbolino E., Brauer A., Lallier-Verges E., de Beaulieu J.-L., Disnar J.-R. Human impact and soil erosion during the last 5000 yrs as recorded in lacustrine sedimentary organic matter at Lac d’Annecy, the French Alps // J. Paleolimnol. 2001. V. 25. P. 229–244.
34. Panin A. Land-ocean sediment transfer in palaeotimes, and implications for present-day natural fluvial fluxes // Sediment transfer through the fluvial system / V. Golosov, V. Belyaev, D.E. Walling (Eds.). IAHS Publ., 2004. V. 288. P. 115–124.
35. Robbins J.A., Edgington D.N. Determination of recent sedimentation rates in Lake Michigan using Pb-210 and Cs-137 // Geochim. Cosmochim. Acta. 1975. V. 39. P. 285–304.
36. Rothacker L., Dosseto A., Francke A., Chivas A.R., Vigier N., Kotarba-Morley A.M., Menozzi D. Impact of climate change and human activity on soil landscapes over the past 12.300 years // Sci. Rep. 2018. V. 8. № 1. P. 1–7.
37. Swierczynski T., Lauterbach S., Dulski P., Delgado J., Merz B., Brauer A. Mid- to late Holocene flood frequency changes in the northeastern Alps as recorded in varved sediments of Lake Mondsee (Upper Austria) // Quat. Sci. Rev. 2013. V. 80. P. 78–90.
38. Turowski J.M., Cook K.L. Field techniques for measuring bedrock erosion and denudation // Earth Surf. Process. Landforms. 2017. V. 42. P. 109–127.
39. Zolitschka B.A. 14.000 year sediment yield record from western Germany based on annually laminated lake sediments // Geomorphology. 1998. V. 22. № 1. P. 1–17.
40. Zolitschka B. Dating based on freshwater-and marinelaminated sediments / In Global change in the Holocene, 2003. P. 92–106.
Ключевые рисунки
|
1. PDF | |
| Тема | ||
| Тип | Исследовательские инструменты | |
Скачать
(3MB)
|
Метаданные ▾ | |
Рецензия
Для цитирования:
Грачев А.М., Голосов В.Н. Оценка темпов палеоденудации в горах: основные подходы и результаты. Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2020;84(5):704–714. https://doi.org/10.31857/S2587556620050076
For citation:
Grachev A.M., Golosov V.N. Evaluation of the Paleodenudation Rates in the Mountains: Main Approaches and Results. Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya. 2020;84(5):704–714. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S2587556620050076
Просмотров:
389
Послать статью по эл. почте 
+7-977-804-81-87