На протяжении нескольких лет коллектив ученых занимался проведением комплексных геолого-геоморфологических исследований в высокогорной части Алтая. Им удалось получить новые геологические, палеонтологические, геохимические данные, а также датировать сами природные явления. Этому посвящен ряд статей в ведущих международных журналах Global and Planetary Change, Earth-Science Reviews, CATENA и Quaternary International.
Горы юга Сибири — один из регионов, где обширные ледниково-подпрудные озера неоднократно формировались в межгорных котловинах во время плейстоцена, последней продолжительной эпохи глобального похолодания, когда на планете вновь появились крупные ледники. Именно в высокогорной части Русского (Горного) Алтая и горах Тувы расположены крупные впадины с узкими горловинами, которые перегораживались ледниками и заполнялись гигантскими озерами. В результате последующего потепления и разрушения ледниковых дамб стали возможны катастрофические паводки, приведшие к значительным изменениям высокогорного ландшафта. Береговые линии озер высоко на склонах впадин и озерные бары, гигантские гравийные дюны, каналы прорыва, отложения мощных потоков и огромные валуны — всё это подтверждает факт существования ледниково-подпрудных озер и отмечает путь катастрофических потоков при их быстром осушении. Из высокогорных котловин на юго-западе Тувы паводки устремлялись в предгорные бессточные впадины Монголии, а из котловин Алтая поступали в бассейн Северного Ледовитого океана.
Гигантская рябь течения на днище Курайской впадины и заснеженные вершины Северо-Чуйского хребта
«Алтайские паводки были одними из крупнейших потоков пресной воды на Земле. Сейчас на днищах Чуйской и Курайской впадин господствует аридный (сухой) климат, хотя раньше они были заполнены невероятно большим количеством воды! Мы должны понимать, какие процессы происходили тогда на планете, ведь всегда интересно узнать, каковы максимально возможные масштабы тех или иных природных явлений», — говорит старший научный сотрудник Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Анна Раульевна Агатова.
Исследование объединило ученых из ИГМ СО РАН, Института географии РАН (Москва), Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН и Института археологии и этнографии СО РАН, Всероссийского научно-исследовательского института овощеводства (Москва), Сибирского федерального университета (Красноярск), а также коллег из Польши, Великобритании, Испании и Германии. Комплексные работы шли на протяжении долгого времени, а основные результаты были получены в последние пять лет. По словам Анны Агатовой, это целый спектр материалов на геохронологической основе, где все палеореконструкции подтверждены данными датирования.
Плейстоценовые паводки Алтая относятся к наиболее изученным среди подобных явлений. Тем не менее хронология плейстоценовых оледенений Алтая, связанных с ними ледниково-подпрудных озер и их катастрофических осушений до сих пор порождает многочисленные споры среди исследователей. К нерешенным проблемам относится и время существования последних ледниково-подпрудных озер, а также их связь с катастрофическими паводками.
Так, с паводками ученые соотносят формирование высоких (до 300 м) террас, ступенчатых форм рельефа, протягивающихся вдоль склонов магистральных долин Чуи и Катуни. Считается, что террасы сформированы за счет обломочного материала, вынесенного потоками из высокогорных впадин. О возрасте этих отложений идут продолжительные дискуссии. Одна концепция подразумевает, что они достаточно молоды и связаны с последними и самыми крупными ледниково-подпрудными озерами, спуск которых произошел в конце позднего плейстоцена, около 18—15 тысяч лет назад. Однако другая группа исследователей утверждает, что катастрофические паводки, приведшие к формированию самых высоких террас в долине Чуи и Катуни, значительно более древние, а последние крупные подобные явления произошли примерно 90 тысяч лет назад. По мнению этих ученых, в конце позднего плейстоцена высокогорные впадины Алтая оставались сухими. «Сейчас то время, когда мы расширяем научную доказательную базу за счет новых данных датирования. Наше комплексное исследование позволяет говорить о том, что последние ледниково-подпрудные озера на Алтае существовали все-таки в конце позднего плейстоцена, около 19—16 тысяч лет назад. Они не были такими крупными, как более древние озера, однако их спуск тоже имел катастрофический характер», — говорит Анна Агатова.
Береговые уровни древних ледниково-подпрудных озер на склонах Чуйской впадины
Использование различных методов позволило проводить взаимный контроль получаемых в ходе исследования результатов. Палеопочвенные архивы, данные по пыльце и фауне дали возможность охарактеризовать окружающую среду того времени. Для геохронологических реконструкций специалисты использовали радиоуглеродный анализ и метод оптически стимулированной люминесценции. Помимо самих озерных отложений и отложений катастрофических паводков изучались и перекрывающие их более поздние отложения, анализировалось расположение наиболее древних археологических памятников. Такой подход позволил установить время окончательного осушения впадин. Полученные результаты свидетельствуют о том, что последние, всё еще крупные, ледниково-подпрудные озера перестали существовать не позднее начала голоцена, до 11—10 тысяч лет назад.
«С появлением новых методов датирования возросло и число получаемых данных. Однако пока это не привело к окончательному прояснению хронологии изучаемых событий, наоборот, вместе с ростом числа датировок увеличилось и количество противоречивой информации, — комментирует исследовательница. — Период накопления информации продолжается, и нам нужно больше внимания уделять анализу особенностей каждого из методов датирования».
В ходе этого крупного комплексного исследования ученым не раз приходилось углубляться в разные научные дисциплины. Например, им удалось сделать важные палеонтологические находки — обнаружить специфическую ассоциацию видов остракод (мелких двустворчатых ракообразных). До сих пор эти виды считались эндемичными для Тибетского нагорья, где они характерны для позднеплейстоцен-голоценовых и современных глубоких холодных пресноводных озер. Однако ученые обнаружили их и на Алтае, в отложениях Курайской впадины. «Мы убеждены, что с продолжением работ нас ждут новые интересные открытия», — говорит Анна Агатова.
Источник: Наука в Сибири