Количественная реконструкция годовых температур воздуха Алтайского региона за последние 1400 лет по данным аналитической микростратиграфии ленточных глин оз. Кучерлинское

Приледниковое озеро Кучерлинское (Алтай) содержит ленточные глины, что позволяет строить точные возрастные модели подсчетом слоев и верифицировать их изотопными данными Cs-137, Pb-210 и C-14. Результаты сканирующего микро-РФА на пучках синхротронного излучения были использованы для построения временных рядов более 20 породообразующих и следовых элементов в разрезе донных отложений. Сравнение с метеоданными показало, что коэффициент корреляции годовой температуры с реконструкцией на интервале обучения (1940—2016 гг.) равен +0.59, что является значимой величиной (n = 76, p = 0.99). При использовании 10-летних сглаженных данных коэффициент корреляции достигает величины +0.84, при этом погрешность температурной реконструкции снижается до величины ±0.52°C. Сравнение полученной реконструкции с глобальными для Северного полушария для последних 1400 лет показывает наличие общих трендов и экстремумов.

1. Бабич В.В., Рудая Н.А., Калугин И.А., Дарьин А.В. Опыт комплексного использования геохимических особенностей донных отложений и палинологических записей для палеоклиматических реконструкций (на примере оз. Телецкое, Российский Алтай) // Сиб. экол. журн. 2015. Т. 22. № 4. С. 497-506. https://doi.org/10.15372/SEJ20150401

2. Дарьин А.В., Александрин М.Ю., Калугин И.А., Соломина О.Н. Связь метеорологических данных с геохимическими характеристиками современных донных осадков оз. Донгуз-Орун, Кавказ // ДАН. 2015. Т. 463. № 5. С. 602. https://doi.org/10.7868/S0869565215230176

3. Дарьин А.В., Бабич В.В., Калугин И.А., Маркович Т.И., Рогозин Д.Ю., Мейдус А.В., Дарьин Ф.А., Ракшун Я.В., Сороколетов Д.С. Исследование геохимических особенностей годовых слоев в донных осадках пресноводных озер методом рентгенофлуоресцентного микроанализа с возбуждением синхротронным излучением // Изв. РАН. Сер. физ. 2019. Т. 83. № 11. С. 1572-1575. https://doi.org/10.1134/S0367676519110085

4. Дарьин А.В., Калугин И.А., Бабич В.В., Маркович Т.И., Грачев А.М., Дарьин Ф.А., Ракшун Я.В., Сороколетов Д.С. Поиск годично стратифицированных донных осадков в озерах Горного Алтая методом рентгенофлуоресцентного микроанализа с использованием синхротронного излучения // Изв. РАН. Сер. физ. 2019. Т. 83. № 2. С. 243-246. https://doi.org/10.1134/S0367676519020108

5. Дарьин А.В., Калугин И.А., Ракшун Я.В. Сканирующий рентгеноспектральный микроанализ образцов донных осадков с использованием синхротронного излучения из накопителя ВЭПП-3 ИЯФ СО РАН // Изв. РАН. Сер. физ. 2013. Т. 77. № 2. С. 204. https://doi.org/10.7868/S0367676513020105

6. Дарьин А.В., Ракшун Я.В., Сороколетов Д.С., Дарьин Ф.А., Калугин И.А., Максимова Н.В., Маркович Т.И. Исследование сезонного геохимического сигнала в годовых слоях донных осадков оз. Донгуз-Орун методом сканирующего РФА с использованием микрокапиллярной рентгеновской оптики // Изв. РАН. Сер. физ. 2015. Т. 79. № 1. С. 137. https://doi.org/10.7868/S036767651501010X

7. Дарьин Ф.А., Ракшун Я.В., Сороколетов Д.С., Дарьин А.В., Калугин В.М. Разработка методик микро-РФА на пучках синхротронного излучения из накопителя ВЭПП-3 и их применение для исследования распределения элементов в природных образцах // Ядерная физика и инжиниринг. 2017. Т. 8. № 1. С. 86-90. https://doi.org/10.1134/S2079562917010067

8. Нарожный Ю.К., Осипов А.В. Ороклиматические условия оледенения Центрального Алтая // Изв. РГО. 1999. Т. 131. Вып. 3. С. 49-57.

9. Ненашева Г.И. Растительность и климат голоцена межгорных котловин Центрального Алтая: монография. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2013. 164 с.

10. Рихванов Л.П., Окишев П.А., Соболева Н.П., Мата-ев Е.И. Геохимическая характеристика ленточных глин Горного Алтая и возможности их использования при гляциологических исследованиях // Изв. Томск. политех. ун-та. Инжиниринг георесурсов. 2015. Т. 326. № 2. С. 23-36.

11. Сыромятина М.В., Москаленко И.Г., Чистяков К.В. Тенденции изменения климата на Алтае на фоне глобальных климатических изменений (по инструментальным и дендрохронологическим данным) // Вестн. Санкт-Петербургского ун-та. Сер. 7. Геология. География. 2010. № 3. С. 82-91. https://doi.org/10.18551/rjoas.2015-07.01

12. Федак С.И., Туркин Ю.А., Гусев А.И., Шокальский С.П. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 1000000 (третье поколение). Серия Алтае-Саянская. Л. М-45. Горно-Алтайск. Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2011. 567 с.

13. Alexandrin M., Dolgova E., Grachev A., Solomina O., Darin A., Kalugin I. Annual sedimentary record from lake Donguzorun (central Caucasus) constrained by high resolution SR-XRF analysis and its potential for climate reconstructions // Frontiers in Earth Sci. 2018. V. 6. P. 158. https://doi.org/10.3389/feart.2018.00158

14. Appleby P The use of 210Pb and 137Cs as tracers in modelling transport processes in lake catchment systems // Stud. in Env. Sci. 1997. V. 68. P. 441-448. https://doi.org/10.1016/S0166-1116(09)70124-4

15. Brauer A. Annually laminated lake sediments and their paleoclimatic relevance // Fischer H. et al. (Eds.). The Climate in Historical Times. Berlin: Springer, 2004. P. 109-127. https://doi.org/10.1007/978-3-662-10313-5_7

16. Butz C., Grosjean M., FischerD., WunderleS., Tylmann W, Rein B. Hyperspectral imaging spectroscopy: A promising method for the biogeochemical analysis of lake sediments // J. App. Remote Sens. 2015. V. 9. № 1. 096031. https://doi.org/10.1117/1JRS.9.096031

17. Christiansen B., Ljungqvist F. The extra-tropical Northern Hemisphere temperature in the last two millennia: Reconstructions of low-frequency variability // Climate Past. 2012. V. 8. № 2. P. 765-786. https://doi.org/10.5194/cp-8-765-2012

18. Croudace I., Lowemark L., Tjallingii R., Zolitschka B. Current perspectives on the capabilities of high resolution XRF core scanners // Quat. Int. 2019. V. 514. P. 5-15. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2019.04.002

19. Darin A, Chu G., Maksimov M., Novikov V Layer counting and isotopic analysis of the recent bottom sediments of the glacial lake Kucherla (Russia, Gorny Altai) // 19th Int. Multidisciplinary Scientific Geo Conference SGEM 2019. Sofia, 2019. P. 257-264. https://doi.org/10.5593/sgem2019V/4.2/S06.035

20. Darin F.A., Kalugin I.A., Darin A. V., Rakshun Ya. V. The study internal structure of the annual layers in lake sediments using synchrotron radiation with x-ray focusing optics // Acta Geol. Sin. (Engl. Ed.). 2014. T. 88. № S1. P. 5-6. https://doi.org/10.1111/1755-6724.12265_1

21. Cook E.R., Krusic P.J., Anchukaitis K.J., Buckley B.M., Nakatsuka T., Sano M. Tree-ring reconstructed summer temperature anomalies for temperate East Asia since 800 C.E. // Clim. Dyn. 2013. V. 41. P. 29572972. https://doi.org/10.1007/s00382-012-1611-x

22. Eichler A., Olivier S., Henderson K., Laube A., Beer J., Papina T., Heinz W, Schwikowski M. Temperature response in the Altai region lags solar forcing // Geophys. Res. Lett. 2009. V. 36. L01808. https://doi.org/10.1029/2008GL035930

23. Feng S., Yang B., Mairesse A., Gunten L., Li J., Brauning A., Yang F, Xiao X. Northern Hemisphere temperature reconstruction during the last millennium using multiple annual proxies // Clim. Res. 2013. V. 56. P. 231-244. https://doi.org/10.3354/cr01156

24. IPCC, 2013: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / T.F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex, P.M. Midgley (Eds.). Cambridge, UK; New York, NY, USA: Cambridge Univ. Press, 2013. 1535 p. https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324

25. Klimenko V., Matskovsky V., Dahlmann D. Multi-archive temperature reconstruction of the Russian Arctic for the past two millennia // Geogr. Environ. Sustain. 2014. V. 7. № 1. P. 16-29. https://doi.org/10.24057/2071-9388-2014-7-1-16-29

26. Mann M, Bradley R., Hughes M. Northern hemisphere temperatures during the past millennium: Inferences, uncertainties, and limitations // Geophys. Res. Lett. 1999. V. 26. P. 759-762. https://doi.org/10.1029/1999GL900070

27. Mann M., Zhang Z., Rutherford S., Bradley R., Hughes M., Shindell D., Ammann C., Faluvegi G., Ni F Global signatures and dynamical origins of the Little Ice Age and Medieval Climate Anomaly // Science. 2009. V. 326. № 5957. P. 1256-1260. https://doi.org/10.1126/science.1177303

28. Moberg A., Sonechkin D., Holmgren K., Datsenko N., Karlen W. Highly variable Northern Hemisphere temperatures reconstructed from low-and high-resolution proxy data // Nature. 2005. V. 433. № 7026. P. 613-617. https://doi.org/10.1038/nature03265

29. Rothwell R., Croudace I. Micro-XRF Studies of Sediment Cores: A Perspective on Capability and Application in the Environmental Sciences / I. Croudace, R. Rothwell (Eds.). Micro-XRF Studies of Sediment Cores. Developments in Paleoenvironmental Res. 2015. V. 17. https://doi.org/10.1007/978-94-017-9849-5_1

30. Trachsel M., Kamenik C., Grosjean M., McCarroll D., Moberg A., Brazdil R., Buntgen U., Dobrovolny P., Esper J., Frank D., Friedrich M., Glaser R., Larocque-Tobler I., Nicolussi K., Riemann D. Multi-archive summer temperature reconstruction for the European Alps, AD 1053-1996 // Quat. Sci. Rev. 2012. V. 46. P. 66-79. https://doi.org/10.1016Xj.quascirev.2012.04.021

31. Tylmann W., Zolitschka B. Annually Laminated Lake Sediments-Recent Progress // Quaternary. 2020. V. 3. № 1. P. 5. https://doi.org/10.3390/quat3010005

32. Yang B., Braeuning A., Johnson K.R., Yafeng S. General characteristics of temperature variation in China during the last two millennia // Geophys. Res. Lett. 2002. V. 29. № 9. P. 1324. https://doi.org/10.1029/2001gl014485

33. Zolitschka B., Francus P., Ojala A.E., Schimmelmann A. Varves in lake sediments - A review // Quat. Sci. Rev. 2015. V. 117. P. 1-41. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2015.03.019