ИСТИНА

Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы “Эволюция природной среды Среднего Поволжья в условиях глобальных и региональных изменений климата позднего плейстоцена”. В палеогеографических реконструкциях позднего плейстоцена планируется установить основные события, которые стали откликом на крупномасштабные глобальные изменения климата (микулинское межледниковье, разномасштабные похолодания и потепления валдайской ледниковой эпохи). Регион Среднего Поволжья представляет обширную смежную территорию Центра Европейской России. Для него характерны три палеогеографических состояния: (1) режима крупного речного водотока, периодически менявшегося на (2) эстуарно-дельтовый и (3) морской типы. При этом существование этих обстановок, их хронология и совпадение в течение позднего плейстоцена было разным, что и определило ход и особенности палеогеографического развития территории Среднего Поволжья, а также существующую сейчас разнообразную природную обстановку и тенденцию будущего развития. Все это определяет актуальность изучения палеогеографии Среднего Поволжья, позволяющего реконструировать природный процесс длительного периода, завершившегося нынешним его состоянием — разнообразием ландшафтных систем, геоморфологического строения, распределения мощности и состава осадков, что дает возможность объективного долгосрочного прогнозирования вероятного хода природного процесса этих территорий. Для решения заявленной проблемы предусматривается последовательная реализация крупных научных задач: 1) Поэтапный анализ геологического развития региона Среднего Поволжья в позднем плейстоцене. Изучение будет выполняться на основе анализа опорных разрезов новейших отложений, бурового материала, особенностей структурного положения, стратиграфии и фациального состава. 2) Сравнительное изучение палеогеографической истории региона Среднего Поволжья и Северного Прикаспия, особенностей их природных процессов, морского, наземноводного и субаэрального хода развития позволит установить основные тенденции и закономерности палеогеографической истории региона и выполнить сравнительный анализ с соседними регионами. При этом большой интерес представляет анализ синхронно-асинхронного хода этих процессов, проходивших в регионах Среднего Поволжья и Северного Прикаспия. 3) Установление закономерностей и особенностей эволюции природной среды и ее отдельных компонентов исследуемой территории с целью разработки моделей их отклика на разномасштабные и разнонаправленные климатические изменения, что послужит основой для составления прогноза природных изменений на отдаленную и ближайшую перспективу.

The main purpose of the project is to establish the continuity and features of the Middle Volga region environmental evolution under conditions of various-scale climate change during the Late Pleistocene and Holocene. This project enables to find out the reasons of nature current state - the diversity of landscape systems, geomorphological structure and sediments distribution and thickness. The relevance of the project is to provide the possibility of models developing for the environmental response to various and multidirectional climatic change. It will be the basis for forecasting in the long-term and short-term scale. Consistently implementation of major scientific tasks is intended to solve the problems mentioned above. 1. Step-by-step analysis of the Middle Volga region geological evolution during the Late Pleistocene. The study will be performed based on the analysis of the reference sections of the recent deposits, core data, structural features, stratigraphy and facies composition. 2. Paleogeographical study of the natural processes features, the marine, surface and subaerial evolution of the Middle Volga and Norther Caspian area allows to establish the main trends and patterns of the region history and to compare with nearby regions. The most interesting is to analyze the synchronous-asynchronous processes different in these regions. 3. Establishment of the evolution features and different nature components for the environmental response models developing to various and multidirectional climatic change. It will be the basis for forecasting in the long-term and short-term scale. Project application is to obtain a scientific justification for the sustainable development of the Samara, Saratov, north of Volgograd regions. Relevant materials will be issued in peer-reviewed journals Web of Science, Scopus and RSCI (no less than 8), reported at Russian (All-Russian conference on Quaternary Research, International conference on Marine Geology) and international scientific (European Geosciences Union-EGU, Section on European Quaternary Stratigraphy-SEQS) forums (no less than 12), and used in the qualifying student and PhD work at all project stages.

Основной вклад работ по проекту заключается в детальной реконструкции заключительного этапа развития природного процесса на основе комплексного палеогеографического анализа одного из крупнейших регионов центра Европейской России – Среднего Поволжья. Важной составляющей (вкладом) проекта станет и анализ развития системы р. Волги и ее влияния на всю историю развития юго-востока Русской равнины. В результате проведенных исследований удастся проследить динамику развития Каспийского бассейна на исследуемой территории и его отклик на глобальные климатические изменения в позднем плейстоцене. Полученная информация будет в свою очередь использоваться при построении глобальных и региональных палеогеографических моделей. По результатам микрофаунистического (остракоды) анализа будут воссозданы палеоэкологические и палеобатиметрические условия на территориях Среднего Поволжья в период позднеплейстоценовых осцилляций уровня Каспийского моря. Кроме того, по макро- и микрофаунистическому (остракоды) материалу будет проведен изотопно-кислородный анализ (δ18О). Полученные данные будут использоваться при сравнительном анализе основных климатических изменений и для стратиграфической привязки опорных разрезов Среднего Поволжья. Помимо этого, соотношение изотопов стронция (87Sr/86Sr) и анализ водных полиморф (палеоальгологический анализ) позволить проследить палегидрологическую динамику и выявить степень влияние пресных, морских и солоноватоводных вод в период осадконакопления. Ряд минералогических данных (глинистые минералы, тяжелая и легкая фракции, гранулометрический состав) позволит выявить основные источники сноса материала, их динамику и ведущие механизмы транспортировки, а также постседиментационные преобразования. Впервые методами ОСЛ и АМС будут продатированы отложения из опорных разрезов Среднего Поволжья, а также из основных террасовых уровней (+20-22,+35 и +45-50 м абс) р. Волги. Полученные результаты позволят верифицировать хронологию развития Каспийского бассейна на территории Среднего Поволжья, а также ответить на важный вопрос о положении максимального уровня раннехвалынской трансгрессии. Кроме того, полученные в рамках проекта результаты, могут быть востребованы для: а) анализа глобальных изменений уровня моря в позднем плейстоцене; б) долгосрочных климатических прогнозов областей внутренних бассейнов; в) палеогидрологических реконструкций и вычислении площади раннехвалынского бассейна. Результатом проекта будет создание интерактивной базы данных и сценариев, описывающих неоднородность эволюции природных систем регионов при сходных разнонаправленных глобальных климатических условиях в позднем плейстоцене.

У коллектива исполнителей имеется значительный научный опыт и накопленные материалы по теме проекта, особенно по геологическому строению и палеогеографическому развитию неоплейстоцена Нижнего Поволжья. Участниками проекта раннее были выполнены проекты РФФИ: № 12-05-31281 «Хвалынская эпоха в истории Каспийского региона: палеоклиматы и эволюция природной среды» (руководитель Макшаев Р.Р.); № 13-05-00625 «Особенности эволюции рельефа Северного Прикаспия в позднем плейстоцене-голоцене: этапы развития, хронология и корреляция с климатическими ритмами в черноморско-каспийском регионе» (руководитель Бадюкова Е.Н.); № 08-05-00114 «Плейстоценовая история Понто-Каспийских проливов» (руководитель А.А. Свиточ); № 95-05-14472 «Внутриконтинентальные бассейны Понто-Каспия и Средиземноморья в плейстоцене» (руководитель Свиточ А.А.); № 98-05-64703 «Морской плейстоцен побережий России» (руководитель Свиточ А.А.).Были изучены основные опорные разрезы региона. На основании ископаемой малакофауны и массовых радиоуглеродных датировок детально разработана история палеогеографического развития региона в самом конце плейстоцена. Прослеживание в разрезе Волги древнего аллювия позволило установить положение долины палео-Волги в среднем плейстоцене. Была представлена новая концепция развития Бэровских бугров. Коллективом собран обширный материал по реперным горизонтам морского плейстоцена, в частности, хвалынским шоколадным глинам, повсеместно прослеживаемым в долине Средней и Нижней Волги. Существующий у коллектива исполнителей научный задел по теме проекта предполагается значительно расширить во время экспедиционных исследований и работы с литературным и фондовым материалом. Все это позволяет надеяться на успешную разработку и решение поставленных задач проекта.

В рамках исследования позднеплейстоценовой (раннехвалынской) эволюции природной обстановки на территориях Среднего Поволжья и Северного Прикаспия получен ряд результатов: Изучено геолого-геоморфлогическое строение групп позднеплейстоценовых разрезов в средней части долины р Малый Караман (Саратовская обл.). Исследование строение отложений, слагающих террасовые уровни 30-32, 20-22 и 15-16 м абс. Установлено, что раннехвалынские отложения слагают уровни 30-32 и 20-22 м абс, хорошо соотносящиеся с основными уровнями развития хвалынского бассейна. Отложения максимальной хвалынской террасы (45-48 м абс), сложены лессовидными суглинками, и таким образом их можно лишь условно отнести к хвалынским отложениям. Получены новые результаты по абсолютному датированию отложений, слагающих уровни 40 и 45 м абс. в районе северного уступа Прикаспийской низменности (север Волгоградской обл.). По шести образцам получены радиоуглеродные даты в интервале 6,7–22.4 кал.т.л. При этом датирование осуществлялось по содержанию общего органического углерода, из суглинистых отложений. Полученные результаты позволяют предположить о субаэральном этапе развития уровней выше 40 м абс в период между 22,4-16,7 кал.т.л. Результаты обобщающего анализа по литологическому строению и абсолютной хронологии раннехвалынских отложений позволили выделить основные этапы развития хвалынского бассейна Каспия в конце позднего плейстоцена. Развитие раннехвалынского бассейна на основе радиоуглеродных дат охватывают интервал 46-12,5 кал.т.л. В начале МИС 2 (~28-25 т.л.) воды раннехвалынского бассейна вероятно превышали современный уровень Каспийского моря (-27 м абс). Повышение уровня раннехвалынского бассейна, достигавшего и возможно превышавшего 10-15 м абс, приходилось на этап последнего ледникового максимума (~25-18 т.л.). Непродолжительный регрессивный этап приходился на временной промежуток между 18-17 т.л. Вероятно он был вызван кратковременным стоком раннехвалынских вод в Маныч. После этого времени между 17-13,5 т.л. последовала трансгрессивная стадия (20-22 м абс), вероятно с которой связано возобновление стока раннехвалынских вод через Манычский пролив между 14,5-13,5 т.л. Полученные результаты на сегодняшнем этапе не позволяют точно идентифицировать временной интервал развития максимального уровня раннехвалынского бассейна (45-48 м абс).