Обоснована гипотеза формирования раннехвалынской трансгрессивной стадии Каспийского моря в период позднеледниковья

Ко Дню российской науки: избранные результаты 2021 года

Современные палеогеографические данные дают основания утверждать, что в позднеледниковье, как и в течение всей валдайской ледниковой эпохи, амплитуда колебаний уровня Каспия составляла десятки метров, что в разы превышает колебания уровня моря в голоцене. Раннехвалынская и позднехвалынская трансгрессивные стадии Каспия характеризовалаись максимальными уровнями моря порядка +50 м БС и 0 м БС соответственно, что на 80 и 30 м выше современного уровня (рис. 1).

рис1.jpg

Рис. 1. Границы береговой линии Каспия в период ранней стадии Хвалынской трансгрессии (17-13 тыс.л.н.)


При этом физические механизмы (климатические или иные), которые могли стать причиной такой экстраординарной вариабельности уровня моря, до сего времени не установлены.

Коллективом исследователей из ИВП РАН, Института географии РАН, географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова и Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН завершен трехлетний проект «Исследование и моделирование возможных сценариев формирования экстремальных палеогидрологических явлений в бассейне Каспия в позднеледниковье» (грант РНФ№ 19-17-00215, руководитель проекта – чл.-корр. РАН А.Н. Гельфан).

Исполнителями проекта доказано наличие экстремально высокого речного стока с палеоводосбора Волги в период 17-13 тыс.л.н. По размеру древних речных излучин, сохранившихся в бассейне Волги (рис. 2), оценена норма годового речного стока порядка 450-500 км3/год, которая могла поддерживать уровень Каспия на отметках максимума раннехвалынской трансгрессии.

рис2а.jpg

рис2в.jpg

Рис. 2. Аэрофотоснимки морфологических следов повышенного речного стока: А – палеорусла-макроизлучины (нижняя Мокша), В – большое палеорусло (нижняя Клязьма).


С помощью гидрологической модели показано, что экстремально высокий речной сток мог сформироваться благодаря наличию на водосборе многолетнемерзлых пород (рисунок 3). Важным результатом исследований стало то, что независимая оценка величины нормы стока палео-Волги, смоделированного в гипотетических условиях мерзлоты, оказалась близка к величине, рассчитанной по размеру палеорусел.

Палеогеографические исследования, проводившиеся в рамках проекта, позволили доказать, что другие факторы, которые могли обусловить столь значительный подъем уровня моря в позднеледниковье, были либо малозначимы (вклад ледниковых вод), либо отсутствовали (приток ледниково-подпрудных вод из соседних бассейнов).

рис3.jpg

Рис. 3. Многолетняя норма речного стока в бассейне Волги, рассчитанная при гипотетическом распространении многолетнемерзлых пород в условиях палеоклимата


Основные публикации по теме:

Kislov A. (2020) On the Probability Distribution of Sea Level Changes in the Caspian Sea. Pure and Applied Geophysics Volume 177, issue 12, pp. 5943-5949 https://doi.org/10.1007/s00024-020-02598-7

Gelfan, A.N., Kalugin, A.S. (2021) Permafrost in the Caspian Basin as a Possible Trigger of the Late Khvalynian Transgression: Testing Hypothesis Using a Hydrological Model // Water Resources. 48(6), Pp. 831-843; DOI: 10.1134/S0097807821060063

Морозова П.А., Ушаков К.В., Семенов В.А.. Володин Е.М (2021) Водный баланс Каспийского моря в эпоху последнего ледникового максимума по данным экспериментов с математическими моделями. Водные ресурсы Том 48, № 6, с. 601–608 https://doi.org/10.31857/S0321059621060134

Панин А.В., Сидорчук А.Ю., Украинцев В.Ю. (2021) Вклад талых ледниковых вод в формирование стока Волги в последнюю ледниковую эпоху. Водные ресурсы том 48, № 6, с. 656–663 https://doi.org/10.31857/s0321059621060146

Фролов А.В. (2021) Динамико-стохастическое моделирование многолетних колебаний уровня Каспия в палеовремени (14–4 тыс. л.н.) Водные ресурсы том 48, № 6, с. 633–642 https://doi.org/10.31857/s0321059621060055


Дата публикации: 07.02.2022

Все Новости