Докторская диссертация: Колебания уровня арктических морей в голоцене

Актуальность темы. Актуальность знания о колебаниях уровня моря и их механизмах, прогноза его возможных изменений, совершенно очевидна, т.к. значительная часть человечества живёт на морских и озёрных побережьях, в устьевых областях рек. Побережья подвержены изменениям, часто в нежелательном для человека проявлении. Поэтому выдвинутые в этом исследовании цели и задачи непосредственным образом важны для нормальной жизнедеятельности человека, населяющего прибрежные регионы. Что касается Арктики, то в этом не столь населённом районе колебания уровня моря также чрезвычайно важны, т.к. влияют на хозяйственные объекты и приводят к значительным изменениям побережья. Наряду с геологическим и геокриологическим строением берегов повышение или понижение уровня моря в каждом конкретном регионе приводит к значительным переформированиям берегов, исчезновению значительных площадей суши или образованию новых островов. Имея в виду интерес государства к новому развитию Северного морского пути, а также освоению залежей углеводородов на арктическом шельфе, поставленные цели и задачи исследования имеют не только теоретическое значение, но могут быть использованы для решения прикладных задач рационального природопользования в прибрежных районах российской Арктики, например при строительстве объектов инфраструктуры, обеспечивающей добычу и транспортировку углеводородов. В настоящее время уже ведется добыча углеводородов в Карском море ("Приразломная"), строится порт для погрузки и дальнейшей транспортировки углеводородного сырья, п.Сабета. Развитие арктической зоны Российской Федерации не возможно без освоения, использования и преобразования ее береговой зоны. Изменчивость уровня моря – это важнейший фактор, определяющий развитие береговой зоны в среднесрочной и долгосрочной перспективе. Реконструкция хода уровня моря в прошлом, в течение голоцена является фундаментальной основой для создания прогнозных оценок колебаний уровня моря в будущем, в ближайшие десятки и сотни лет. Для прогнозирования глобального развития окружающей среды требуется не только мониторинг и знание текущих природных процессов, но и понимание масштабов, условий и механизмов прошлых изменений природы.
Объектом исследования является уровень Мирового океана.
Предметом исследования - особенности изменчивости уровня морей арктической области Земли в голоцене.
Цель и задачи исследования. Диссертационное исследование нацелено на выявление параметров, условий и механизмов изменчивости уровня Мирового Океана в голоцене под воздействием глобальных, региональных и локальных природных факторов. Целью работы является создание сценария хода уровня морей арктической области Земли в голоцене на основе выявления палеособытий изменчивости уровня арктических морей Земли в голоцене и причин, их вызвавших. Для достижения поставленной цели последовательно решались следующие задачи: – критический анализ существующих источников и методов извлечения палеогеографической информации; – определение типа данных, которые могут быть интерпретированы как свидетельства положения уровня морей полярных областей Земли в прошлом; – систематизация и сопряженный анализ собственных и полученных другими исследователями результатов изучения свидетельств изменчивости уровня морей полярных областей Земли в голоцене; – создание на основе собственных и опубликованных данных библиотеки, содержащей информацию о следах положения уровня арктических морей в голоцене; – выявление палеособытий изменения уровня арктических морей и определение этапов повышенияпонижения их уровня в голоцене; – создание сценария изменчивости уровня МО в голоцене для различных регионов Земли и для всего МО; – сопоставление полученных данных сравнением с таковыми для других регионов; – сопоставление полученных результатов с результатами предыдущих исследований для выявления возможных причин и временных границ изменения уровня моря в голоцене, связи общих черт и различий хода уровня в морях полярных областей Земли и морях низких и средних широт, – выявление возможных причин, определяющих изменчивость уровня морей полярных областей Земли в голоцене.
Научная новизна работы. В ходе исследования были получены следующие результаты и выводы, определяющие его научную новизну: – дополнены и обновлены реконструкции хода уровня арктических морей в течение голоцена; – показано наличие как минимум трех палеособытий повышенного стояния уровня Арктических морей в голоцене на этапах 6000, 4000, 1200 - 2000 л.н. – показано, что по всей видимости, на разных этапах голоценовой трансгрессии рост уровня моря определялся различными факторами; - средне-голоценовая трансгрессия, имевшая место 4000 л.н. контролировалась, главным образом, одним из факторов в совокупной составляющей изменчивости уровня моря. Предположительно, таким фактором является тектоническая активность на побережье; - выявлены особенности хода уровня моря по регионам Арктики (Гренландия и Исландия, Канада и Аляска, Баренцево море, Карское море) и показан вклад каждого из расчетных факторов в общее значение изменчивости уровня арктических морей в голоцене; - определено, что индикатором положения уровня моря в прошлом, могут служить толщи органо-минеральных отложений, накапливаемых в прибрежной зоне в Арктике - показано, что выделяемые для арктического побережья факторы изменчивости уровня характерны и для вне арктических побережий, что говорит о глобальном характере выделенных факторов изменчивости уровня моря в голоцене
Фактическая основа и личный вклад автора. Основой для работы служат данные, полученные автором, а также опубликованные другими исследователями. Собственный материал был собран в ходе экспедиций на побережье моря Лаптевых и дельту р. Лена в период 2003-2015 гг., проводимых в рамках российско-германского сотрудничества, а так же в ходе 3 экспедиций на Русский Север (2004 – 2005 гг.). В экспедициях изучались особенности геоморфологического и геологического строения территорий. Большая часть исследований была сконцентрирована в прибрежной зоне и устьевых областях рек. Проанализированные публикации охватывают значительный объем информации по теме исследований, накопленный за последние 15-20 лет. Всего обработано более 1000 источников, использовать в работе оказалось возможным лишь данные из примерно 500 публикаций, так как во многих работах необходимая информация представлена неполно, к сожалению. Всего отобрано и проанализировано более 7000 датировок, свидетельствующих о положении уровня моря в прошлом, а в итоговых расчетах использовались более 2000 данных о положении уровня в прошлом по Арктике и около 2000 по побережьям низких и средних широт.
Научное и практическое значение работы. Результаты работы, а именно – представление о характере изменчивости уровня арктических морей в голоцене и возможных механизмах таких изменений и изложенные представления об индикаторах положения уровня моря в прошлом и принципах обработки разрозненной информации могут быть использованы: • В учебной деятельности по направлениям палеогеография и геоморфология; • В научных изысканиях по широкому спектру проблем арктической тематики; • В создании сценариев развития береговой зоны арктических морей; • В оценке перспектив новых научных проектов, направленных на сбор и обобщение обширных массивов разрозненной информации в области эволюционной географии голоцена.
Структура работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и выполнена на 309 страницах и включает в себя 39 рисунков, 2 таблицы и 1 приложение. Список используемых источников содержит 429 наименований.