Диссертация (1097516), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Об ускоренном росте деревьев, наблюдавшемся непосредственнов зоне Тунгусской катастрофы, ограниченной размерами 2000 км2 сообщалось вработах [Nesvetailo, 1998; Vasilyev, 1998]. Несмотря на то, что этому событиюпосвящено более тысячи работ, многие вопросы остались не решенными до сих пор[Vasilyev, 1998].Внастоящейдендрохронологическихработеприводятсяданных,арезультатытакжеанализаданныхсобственныхМеждународногодендрохронологического банка, собранных на территории России, свидетельствующие206об ускоренном росте деревьев на значительных расстояниях (более 1000 км) отэпицентра взрыва в атмосфере Земли двух болидов – Тунгусского и Чулымского[Касаткина, Шумилов, 2007; Kasatkina et al., 2006c; 2007a].
О применениидендрохронологического метода для изучения последствий экологических катастроф ирегулярности событий, вызванных столкновениями с астероидами и кометами,сообщалось в ряде работ [Аткинсон, 2001; Baillie, 1994; Rigby et al., 2004]. Но все этиисследования посвящены климатическим изменениям глобального масштаба, которыепроявились в резком похолодании климата и были вызваны столкновениями скосмическими объектами больших размеров (более 500м) [Baillie, 1994; Rigby et al.,2004].Наширезультатывпервыеуказываютнавозможностьприменениядендрохронологического анализа для исследования последствий столкновений сгораздо более малыми небесными телами размером от нескольких до 100м.
Именно этикосмические объекты наиболее трудны для обнаружения обычными оптическимиметодами [Боярчук, 1997; Asher et al., 2005].30 июня 1908 г. в районе бассейна реки Подкаменная Тунгуска (61с.ш.;102в.д.) на высоте 5-10 км. произошел взрыв космического тела [Vasilyev, 1998]. Поразным оценкам мощность взрыва составила от 10 до 40 Мт тротилового эквивалента,при этом зона разрушений составила более 2000 км2 [Vasilyev, 1998]. Помиморазрушений в районе Тунгусской катастрофы наблюдался ускоренный рост деревьев[Боярчук,1999;Nesvetailo,1998;Vasilyev,1998].Наиболееобщепринятаяинтерпретация этого явления связана с уменьшением плотности лесных насаждений взоне катастрофы вследствие пожаров [Nesvetailo, 1998; Vasilyev, 1998].
Другимвозможным объяснением является предположение о том, что вещество Тунгусскогокосмического тела (ТКТ) могло стимулировать рост растений в зоне катастрофы[Vasilyev, 1998]. В пользу последнего предположения свидетельствуют результатымикроэлементного и изотопного анализа, показавшего наличие в образцах почвы иторфа повышенной концентрации некоторых редкоземельных элементов, которыемогли бы способствовать ускоренному росту деревьев в этом районе [Vasilyev, 1998].Однако ничего, или почти ничего неизвестно об ускоренном росте деревьев далеко запределами зоны непосредственного разрушения.
Для проверки этого эффекта былиобработаны все имеющиеся данные из Международного дендрохронологическогобанка, а также собственные хронологии, собранные на п-ове Таймыр [Jacoby et al.,2000] (всего 68 древесно-кольцевых хронологий). Анализ дендрохронологическихданных, приведенных на рис.
6.20, свидетельствует о значительном (112%; P<10-8)увеличении древесного прироста в 1908 г. по отношению к среднему значению за207предыдущие 10 лет. Для каждого усредненного значения годичного прироста шириныколец рассчитывались 99% доверительные интервалы при помощи критерия Стьюдента[Нименья, 2004].I, отн.ед.2.0а1.51.00.5189819021906191019142.01918б1.51.00.50.0189819021906191019141918ГодыРис.
6.20. (а) Усредненная хронология изменчивости радиального прироста (индексаширины годичных колец I (отн. ед.) на территории (60-75ºс.ш., 90-110ºв.д.) (1898-1918гг.); (б) древесно-кольцевые хронологии, по которым производилось усреднение. 99%ные доверительные интервалы нанесены вертикальными линиями.Увеличение годичного прироста деревьев зафиксировано далеко за пределамизоны разрушения и охватывает огромную территорию (60-75с.ш.; 90-110в.д.).
В зоне,расположенной на 10 западнее, увеличение годичного прироста деревьев снижается до70% (P<10-4) относительно средней величины (см. рис. 6.21). За пределами этой зоныэффект исчезает. Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о том, что в1908 г. наблюдался ускоренный прирост деревьев на громадной территории Сибири(60-75с.ш.; 80-110) по площади превышающей на три порядка зону Тунгусской208катастрофы (см. рис. 6.22). Ранее сообщалось об аномальном росте деревьев лишь взоне, подвергнутой непосредственному разрушению.2.0а1.51.00.50.02.0б1.5I (отн.ед.)1.00.50.02.0в1.51.00.50.02.0г1.51.00.50.0189819021906191019141918ГодыРис.
6.21. Усредненные хронологии изменчивости радиального прироста (индексаширины годичных колец I (отн. ед.)) за период (1898-1918 гг.) на территории: а) (6075ºс.ш., 90-110ºв.д.); б) (60-75ºс.ш., 80-90ºв.д.); в) (60-75ºс.ш., 70-80ºв.д.); г) (60-75ºс.ш.,60-70ºв.д.). 99%-ные доверительные интервалы нанесены вертикальными линиями.209Рис. 6.22. Зона наблюдения ускоренного роста деревьев после падения Тунгусскогокосмического тела (ТКТ): территория, где величина прироста по отношению ксреднему за предыдущие 10 лет значению составила 112% и 70%, соответственно, - 1,2; эпицентр взрыва – 3; предполагаемые траектории полета и зона наблюденияоптических явлений, сопровождающих полет ТКТ [Vasilyev, 1998].Аналогичный эффект, но в меньших масштабах впервые был обнаружен послевзрыва Чулымского болида, который наблюдался 26 февраля 1984 г.
в Красноярскомкрае (57.7с.ш.; 85.1в.д.) [Овчинников, Пасечник, 1988]. Мощность взрыва составила 11кт в тротиловом эквиваленте, что несоизмеримо по величине с энергией взрываТунгусскогоболида[Овчинников,Пасечник,1988].Анализимеющихсядендрохронологических данных (38 древесно-кольцевых хронологий) показал, чтозначительный прирост (50-63%) наблюдался в 1984 г. на больших расстояниях (более1000 км) от зоны катастрофы (55-75с.ш.; 80-100в.д.) (см. рис.6.23 и 6.24).В качестве одной из основных причин радиального годичного прироста деревьеврассматривается увеличение летней температуры воздуха [Jacoby et al., 2000]. Дляисключения этого эффекта были проанализированы имеющиеся данные о летнихтемпературах воздуха для двух исследуемых событий. Выяснилось, что летом 1908 г.,хотя и наблюдалось незначительное (до 9%) повышение летней температуры воздухапо данным метеостанции г.
Киренска (57.8с.ш.; 108.1в.д.) в районе исследований, но210это вряд ли могло стать причиной аномального (более 100%) годичного древесногоприроста (см. рис. 6.25).2.0а1.51.00.5I (отн.ед).2.0б1.51.00.52.0в1.51.00.5197419781982198619901994ГодыРис.
6.23. Усредненные хронологии изменчивости радиального прироста I (отн.ед.)(1974-1994 гг.) на территории: а) 55-75ºс.ш., 80-90ºв.д.; б) 55-75ºс.ш., 90-100ºв.д.; в) 5575ºс.ш., 100-110ºв.д.. 99%-ные доверительные интервалы нанесены вертикальнымилиниями.Летом 1984 г. было зафиксировано даже некоторое снижение температурывоздуха по сравнению с предыдущим годом (см. рис. 6.26). Таким образом,климатические вариации, которые могли бы стать причиной наблюдаемого увеличениярадиального прироста деревьев в 1908 г.
и в 1984 г., можно исключить. В качествеосновныхпричинускоренногоростадеревьевпослеТунгусскоговзрыварассматривались уменьшение плотности лесных насаждений и озоление почвывследствие пожаров в зоне катастрофы [Nesvetailo, 1998; Vasilyev, 1998]. Но этими211причинами нельзя объяснить распространение этого эффекта далеко за пределы зоныразрушений.Рис. 6.24. Зона наблюдения ускоренного роста деревьев после пролета Чулымскогоболида (ЧБ): территория, где величина прироста по отношению к среднему запредыдущие 10 лет значению составила 63% и 50%, соответственно, - 1, 2; эпицентрвзрыва – 3; предполагаемые траектории полета и зона наблюдения оптическихявлений, сопровождающих полет ЧБ [Овчинников, 1988].Обнаруженный эффект можно было бы связать с распылением кометноговещества на больших площадях. Именно действием ионизированного пылевого хвостакометы на верхние слои атмосферы Земли, или прохождением Земли через облакокосмической пыли, объясняются аномальные оптические явления, наблюдавшиеся ватмосфере над обширной территорией России и северо-западной Европы за несколькодней до и после Тунгусской катастрофы [Бронштэн, 1979; Vasilyev, 1998].
Поискираспыленного вещества Тунгусского тела привели к открытию двух зон, обогащенныхкосмической пылью, одна из которых находится непосредственно в эпицентрекатастрофы, а другая расположена в 80 км к северо-западу от него [Васильев, Разин,1978]. Физико-химический анализ образцов, взятых из района Тунгусской катастрофы,позволил обнаружить повышенное содержание некоторых редкоземельных элементов в212смоле и кольцах деревьев, соответствующих 1908 году, которые могли быстимулировать рост растений [Nesvetailo, 1998; Longo et al., 1994].Рис.6.25. Вариации летней температуры воздуха (1898-1918 гг.) по даннымметеостанций: а) Киренск (57.8ºс.ш., 108.1ºв.д.); б) Вилюйск (63.8ºс.ш., 121.6ºв.д.); в)Иркутск (52ºс.ш., 104ºв.д.); г) Улан-Удэ (52ºс.ш., 108ºв.д.); Чита (52.1ºс.ш., 113.5ºв.д.).Радиоуглеродный анализ указывает на повышенное содержание изотопарадиоуглерода14С в древесных кольцах, соответствующих 1908 году в образцах,213отобранных непосредственно из зоны катастрофы и на расстоянии более 700 км к югозападу от нее [Nesvetailo, 1998].t, гр.C.20а1816141220б1816141220в18161412197419781982198619901994ГодыРис.