Реконструкція ландшафтно-кліматичних подій впродовж останнього і сучасного міжзледенінь з метою прогнозування майбутніх природних змін

Мета: реконструкція ландшафтно-кліматичних подій на теренах України у час останнього і сучасного міжзледенінь і розробка вірогідних сценаріїв майбутніх змін під впливом природних факторів.
Основні завдання:
• Розробити концепцію палеоекологічних досліджень короткотривалої етапності розвитку довкілля (масштабу тисячоліть і кількох століть) за палеоіндикаторами із субаеральних утворень;
• встановити зміни ландшафтно-кліматичних обстановок впродовж обох міжзледенінь;
• визначити кількісні палеокліматичні показники короткотривалих етапів;
• на основі порівняння перебігу ландшафтно-кліматичних подій обох міжзледенінь розробити ймовірнісний прогноз майбутньої динаміки клімату і ландшафтів під впливом природних факторів.
Методологія проєкту:
- вибір репрезентативних розрізів, що відображають безперервний запис ландшафтно-кліматичних подій впродовж міжзледенінь.
- польові та аналітичні дослідження із застосуванням стратиграфічного, геоморфологічного, педологічного, геохімічного, палінологічного, кращих пилкових аналогів та 14С методів.
– кореляція послідовностей кліматичних подій досліджених розрізів із глобальними кліматичними шкалами і між собою.
- порівняння послідовностей ландшафтно-кліматичних подій закінченого останнього і незавершеного сучасного міжзледенінь і екстраполяція перебігу подій останнього на непройдений відрізок голоцену.
Реконструкція ландшафтно-кліматичних подій у природних зонах України дала змогу встановити 13 короткотривалих етапів (біля 1000 років) для перших 13000 років останнього міжзледеніння і 22 етапи тривалістю біля 500 років для голоцену, які можуть бути об’єднані у 13 крупніших етапів.
Зіставність ландшафтно-кліматичних етапів у різних зонах є високою, що свідчить про відображення ними глобального кліматичного сигналу. Магнітуда змін у зонах різниться, що відображає різну стійкість ландшафтів до кліматичних подій. Найменш стійкими виявилися ландшафти Лісостепу і північного Степу, найстійкішими - широколистих лісів і середнього степу. Коливання тепла найбільшими були у ранньому голоцені. Потепління відбувалося осциляторно: чергувались етапи субперигляціального і бореального клімату. У середньому і пізньому голоцені та від початку оптимуму останнього міжзледеніння зміни ландшафтів від помірних до південно-бореальних відбулися один раз – між оптимумами.
Спільними рисами міжзледенінь є наступні. Обидва починались дооптимальними стадіями із різкими змінами теплозабезпеченням (у Степу і зволоження), обидва мали два оптимуми, розділені погіршенням клімату. Ранній оптимум є теплішим, із меншими магнітудами кліматичних коливань. Пізній оптимум прохолодніший, із більшим зволоженням і контрастнішими змінами між короткотривалими етапами. Оптимуми обох міжзледенінь мають дві підстадії, пізня з яких є ариднішою.
Спільними рисами міжзледенінь є різкий перехід від внутрішнього похолодання до пізнього оптимуму, подібність рослинних сукцесій від початку міжзледеніння до першої половини пізнього оптимуму. Спільним є максимальне поширення лісів на ранньому оптимумі і найбільша їх мезофітикація на пізньому. Ліси ранніх оптимумів типові для районів достатнього зволоженням із високими температурами літа (ознаки континентальності клімату). Ліси пізніх оптимумів потребують більш океанічного прохолоднішого клімату, особливо влітку.
Вік короткотривалих етапів голоцену визначений за 14С і археологічними датами. Ландшафтно-кліматичні події зіставлено із датованими розрізами Центральної і Західної Європи (Kukla et al., 1993; Haesaerts et al., 2016; Дольні Вестоніце Antoine et al., 2024), що виявило подібність палеокліматичних записів і уможливило кореляцію із морськими ізотопно-кисневими стадіями і льодовиковими кернами.
Оптимуми обох міжзледенінь в Україні розділені стадією погіршення умов зростання широколистих порід, а у степу – і дерев. Її відображено у Південній Європі (Sanches-Goni et al., 2000; Shackleton et al., 2003), морській ізотопно-кисневій шкалі і льодових кернах. Невираженість стадії похолодання у Північній Європі може бути зумовлена впливом Північно-Атлантичної течії. Короткотривалі етапи голоцену добре зіставляються із записом льодового керну Гренландії (Parker et al., 2022).
За методом кращих пилкових аналогів (Prentice et al., 2002) реконструйовано кількісні показники клімату (середні температури року, січня, липня, середньорічну кількість опадів) для етапів обох міжзледенінь. Ці реконструкції виявили суттєві осциляції кліматичних параметрів, особливо міжоптимальне похолодання, максимум опадів і зимових температур на першій стадії пізніх оптимумів, найвищі літні температури ранніх оптимумів. Осциляції добре зіставляються із такими у Центральній Європі (Kupryjanowicz et al., 2018; Pidek et al., 2021).
Пряма кореляція короткоперіодичних етапів обох міжзледенінь свідчить про закономірний хід ландшафтно-кліматичних подій. Це стало основою для порівняння їх перебігу впродовж закінченого останнього і незавершеного сучасного міжзледеніння і дало змогу визначити місце сучасного стану довкілля у кліматичній послідовності останнього міжзледеніння. Сучасний етап відповідає закінченню першої підстадії пізнього оптимуму із теплим вологим кліматом, який, за даними палеогеографічного передбачення, триватиме біля 400 років. Наразі природний тренд і антропогенний чинник здійснюють односпрямований вплив, яким ймовірно зумовлене швидке зростання температур в останні десятиріччя. Виходячи із реконструкцій останнього міжзледеніння, після 400 років відбудеться похолодання у межах системи помірних ландшафтів, зросте континентальність клімату, особливо у Степу. У лісовій і лісостеповій зонах зменшиться роль граба, ослабнуть процеси опідзолювання. Через 2 тис. років почнеться перехід до заключної стадії міжзледеніння із південно-бореальним кліматом (поодинокі широколисті породи), поширенням сосни та берези, на півночі і заході – ялини та із відносно зволоженим кліматом (зниження випаровування), а за 4 тис. років – перехід до бореального лісостепу і степу.