Перегляд повідомлення

Науковці сектору палеогеографії Інституту географії НАН України дослідили зміни плейстоценових і голоценових ґрунтів на окремих ділянках території України задля реконструкцій природних умов минулого. Дослідження виконали завідувачка сектору палеогеографії Інституту географії НАН України доктор географічних наук, професор Жанна Матвіїшина, старші наукові співробітники сектору кандидати географічних наук Андрій Івченко, Сергій Кармазиненко і Сергій Дорошкевич, наукові співробітники кандидати географічних наук Олександр Мацібора й Анатолій Кушнір.

Актуальність цих досліджень зумовлена необхідністю вирішення фундаментальних наукових проблем з історії розвитку ґрунтів і природи протягом найновішого періоду історії Землі – антропогену (або четвертинного періоду). Найближчий до нас за віком антропогеновий період геологічної історії Землі, що розпочався понад 2,5 млн років тому, загальновизнано складається з епох плейстоцену (тривалішої – від 2,5 млн років тому до 12 тис. років тому) і голоцену (сучасної, яка розпочалася близько 12 тис. років тому, охоплює післяльодовиковий час і триває досі).

Для плейстоцену характерне загальне похолодання клімату Землі, періодичне виникнення значних вторинних зледенінь у середніх широтах, доволі ритмічне багаторазове чергування (протягом десятків тисяч років) коливань клімату (дуже холодних – льодовикових періодів, або гляціалів, і відносно теплих відрізків часу – міжльодовиків’їв, або інтергляціалів) переважно завдяки зміні інсоляції (притоку сонячної радіації) через астрономічні коливання елементів земної орбіти та нахилу екватору до екліптики.

Голоцен – сучасна геологічна епоха антропогену, що змінила плейстоцен близько 12 тис. років тому (або за 10 тис. років до н.е.), початок останнього міжльодовикового періоду, що триває досі та може розглядатись як інтергляціал у сучасній льодовиковій ері, впродовж якого суходіл і моря набули сучасних контурів, склалися географічні зони, сформувалися заплавні тераси річок тощо.

Дослідження виконувалися з метою виявлення особливостей просторових змін різновікових ґрунтів і чинників ґрунтоутворення на ключових ділянках території України протягом окремих етапів плейстоцену і голоцену.

Об’єктом дослідження виступали плейстоценові та голоценові ґрунти і ґрунтові породи окремих ділянок рівнинної території України, що традиційно слугують палеогеографічними документами природного стану часів їхнього утворення та подальшої геологічної консервації. Плейстоценові викопні (поховані) ґрунти зазвичай вивчались і досліджувались у природних відслоненнях (морських кліфах, стінках зсувів, річкових долин, балок та ярів) і штучних розрізах (стінках кар’єрів та будівельних виїмок, керні свердловин), а голоценові – переважно на місці археологічних розкопок і в штучних шурфах.

Природний розріз відкладів плейстоцену біля с. Райгородок (Вінницька область)

Формування ґрунтових компонентів ландшафту на Землі взаємопов’язане з провідним впливом біоти, яка активно втручалась у давнє вивітрювання і в ландшафтно-кліматичному середовищі була задіяна у формуванні давніх ґрунтів – невід’ємної та важливої складової географічної оболонки. Давні ґрунти (або палеоґрунти) віддзеркалюють природні обстановки часів їхнього утворення, фіксуючи в ґрунтових профілях найдрібніші деталі природних умов формування.

У давній географічній оболонці поверхневі шари літосфери й органічного світу взаємодіяли на суходолі в особливій ґрунтовій оболонці, що охоплювала більш значну товщу порід, потужнішу за товщу ґрунту, що існував на певному етапі еволюції географічної оболонки. Нижньою межею ґрунтоутворення для кожного етапу вважається глибина активного впливу на породи потужного ґрунтоутворювача, яким є дія організмів і продуктів їхньої життєдіяльності.

Природний розріз четвертинних відкладів на березі р. Удай в районі м. Прилуки (Чернігівська область)

Предмет дослідження географів Академії – зміни природних умов в окремі етапи плейстоцену та значно менш триваліші інтервали голоцену, зафіксовані у властивостях і особливостях четвертинних відкладів.

Для досягнення мети дослідження вчені традиційно використали комплексний палеогеографічний метод, методологічною сутністю якого є вивчення відкладів давніх геологічних епох (зокрема викопних ґрунтів) як безпосередніх пам’яток давніх ґрунтових покривів і своєрідних (природничо-літописних) індикаторів фізико-географічних умов часу їхнього формування. Науковці узагальнили наявні підходи й досвід попередників щодо змін ґрунтів і чинників ґрунтоутворення на території України в антропогені та із залученням нових фактичних і аналітичних матеріалів вивчення плейстоценових та голоценових ґрунтів удосконалили методику дослідження змін природних обстановок минулого, отримали нові дані під час польових досліджень, оцінили вплив окремих компонентів природи (як чинників давнього педогенезу) на процеси ґрунтоутворення, побудували окремі регіональні картосхеми різновікових ґрунтових покривів і відтворили історію розвитку ґрунтів на окремих етапах плейстоцену й голоцену на ділянках Середнього та Нижнього Побужжя, Придніпров’я, Приазов’я, Полісся і Придніпровської низовини.

У межах України та на прилеглих територіях плейстоцен характеризується посиленням ритміки розвитку всієї природи Землі, що незаперечно підтверджується зміною теплих епох з утворенням притаманних їм різноманітних ґрунтових покривів (їх нараховується 8 протягом 2,5 млн років) і неодмінним чергуванням холодних епох (також вісім), відмічених відкладами льодовикових морен, пісків та лесових суглинків. В епохи потеплінь кліматичні умови коливалися від субтропічних або подібних (у ранньому плейстоцені) до помірних.

У холодні етапи (ритми), що чергувалися з теплими, були розповсюджені ландшафти від льодовикових до степових бореальних, а за температурними й іншими характеристиками окремі холодні етапи розрізнялись індивідуальними проявами зональності як за тривалістю, так і в просторі.

Дослідження, проведене зусиллями 6 науковців (1 доктора географічних наук та 5 кандидатів географічних наук), є логічним продовженням робіт представників української палеогеографічної школи сектору палеогеографії Інституту географії НАН України, спрямованих на вирішення фундаментальних проблем з історії розвитку природи країни у минулому на основі вивчення плейстоценових і голоценових відкладів.

Під час дослідження географи Академії:

– опрацювали наукові підходи вивчення змін природних умов минулого на основі вчення про давні ґрунти, що базується на поєднанні загальнотеоретичних положень різних наукових галузей (географії, геології, біології, ґрунтознавства, ландшафтознавства, археології та інших);

– виокремили та проаналізували три етапи дослідження плейстоценових і голоценових ґрунтів як пам’яток давньої природи та палеоландшафтів розвитку в межах палеогеографічних знань про викопні ґрунти;

– з урахуванням сучасних уявлень (Стратиграфічний кодекс України, 2012 р.) виконали палеогеографічні реконструкції на основі схеми палеогеографічної етапності плейстоцену України (1993 р.), обов’язкової при картуванні четвертинних відкладів;

– узагальнили наявні підходи й досвід попередників щодо змін ґрунтів і чинників ґрунтоутворення у плейстоцені та голоцені на території України і використали комплексний палеогеографічний метод, акцентований на палеопедологічні дослідження;

– удосконалили методику дослідження змін природних обстановок минулого на основі нових фактично-аналітичних даних із вивчення плейстоценових і голоценових відкладів з провідним використанням мікроморфологічного аналізу;

– оцінили вплив змін природних умов на процеси давнього ґрунтоутворення на основі нових польових досліджень плейстоцен-голоценових ґрунтів і аналітичній інтерпретації матеріалів власних досліджень попередніх років, створили окремі регіональні картосхеми різновікових ґрунтових покривів та відтворили історію розвитку ґрунтів на окремих етапах плейстоцену й голоцену на ключових ділянках сучасної території України;

– деталізували регіональну схему поетапних змін плейстоценових ґрунтових покривів і природних умов Середнього Побужжя;

– отримали нові матеріали з реконструкції рослинності та ґрунтового покриву Придніпровської височини і суміжних територій протягом ранньоплейстоценових палеогеографічних етапів;

– реконструювали природні умови минулого та простежили динаміку змін умов формування ґрунтів теплих палеогеографічних етапів у межах Приазовської низовини;

Приазовська низовина. Відслонення плейстоценових ґрунтів і відкладів в кліфі Азовського моря (Донецька область)

– створили регіональні схеми поетапних змін викопних плейстоценових ґрунтів Побужжя, Придніпров’я та Приазов’я, що дозволяють реконструювати зміни стану природи у плейстоцені;

– отримали нові дані з голоценових відкладів у природних розрізах і на археологічних об’єктах у межах ключових ділянок території України, придатні для оцінки впливу змін природних умов на процеси давнього ґрунтоутворення;

– завдяки реконструкції похованих ґрунтів простежили зміни природних умов в окремі хроноінтервали голоцену та виявили особливості дрібної ритміки змін голоценового ґрунтоутворення для певних районів України;

– виявили окремі етапи ґрунтоутворення впродовж голоцену, на основі палеогеографічних досліджень реконструювали природні умови у пребореальний, бореальний, атлантичний, суббореальний і субатлантичний хроноінтервали голоцену.

Дослідження перебувають у тренді сучасних світових тенденцій розвитку наукових напрямів проблем стратиграфії та геохронології четвертинного періоду, співставлення глобальних подій плейстоцену й голоцену, реконструкцій трансформацій ландшафтів та їх складових (зокрема ґрунтів) на основі палеогеографічних геологічних, палеонтологічних і археологічних даних. Аналіз змін ґрунтів і природних обстановок минулого є запорукою створення прогнозних моделей природних перетворень майбутнього, пов’язаних із тенденціями змін клімату й основою кращого розуміння процесів і явищ сучасної географічної оболонки. Учені Інституту географії НАН України сподіваються на продовження та деталізацію майбутніх досліджень.

 

Вибрані публікації за тематикою досліджень

Matviishyna Zh.M., Doroshkevych S.P. Micromorphological peculiarities of the Pleistocene soils in the Middle Pobuzhzhya (Ukraine) and their significance for paleogeographic reconstructions. Journal of Geology, Geography and Geoecology. – 28 (2). – 2019. – P. 327-347. https://doi.org/10.15421/111932

Karmazinenko S.P. Pleistocene soils of the Azov lowland of the territory of Ukraine. Journal of Geology, Geography and Geoecology. – 2019. 28 (2) – P.313-326. https://doi.org/10.15421/111931

Матвіїшина Ж.М. Палеоґрунтознавство в Інституті географії Національної академії наук України // Укр. геогр. журн. – 2017. – № 1. – С. 12-19. https://doi.org/10.15407/ugz2017.01.012

За інформацією Інституту географії НАН України