Введение
Палинология - наука о пыльце. Это слово происходит от греческих palyno - разбрасывать, разбрызгивать, похоже также на pale – тонкая мука, пыль, порошок и logos- слово, учение. Палинология относится к системе ботанических наук. Это отрасль частной ботаники, изучающая пыльцу и споры высших современных растений.
Объектами исследованийв палинологии являются споры и пыльца или пыльцевые зерна современных растений
Существует отрасль ботаники, основанная на изучении пыльцы и спор – спорово-пыльцевой анализ. Спа- это ветвь палеоботаники, использующая статистический учет ископаемых пыльцы и спор. Исходным материалом для изучения Спа являются пробы торфа, сапропеля, угля и минеральных осадочных пород, содержащих пыльцу и споры [3].
Методомспа является статистическое изучение видового состава ископаемых пыльцы и спор, заключенных в последовательных слоях осадков, и реконструкция, на основании этих данных, растительности прошедших эпох.
С.п.а. – один из методов палеоботаники, находящий широкое применение в области геолого-геграфических исследований: в геоморфологии и палеогеографии, в стратиграфии и прикладной геологии, при поисковых и разведочных работах.
Разнос спор и пыльцы ветром и поверхностными водами приводит к усреднению их состава в осадках, что позволяет реконструировать общий характер растительности достаточно обширного региона. В связи с тем, что споры и пыльца широко разносятся ветром и текучими водами, они попадают в осадки разного генезиса, что позволяет использовать спа для сопоставления разнофациальных осадков, например, морских, лагунных и континентальных осадков. Пыльца и споры, в которых являются почти единственным палеонтологическим материалом [3].
Изучение состояния климата (потепления и похолодания) в Гренландии в минувшие эпохи при помощи метода Спа
В последнее время часто пишут о том, что ледовый щит Гренландии тает, а поступление талых вод в океан способствует повышению его уровня. Значительно меньше известно о состоянии ледников Гренландии в прошлом, хотя оно, конечно, менялось вслед за глобальными изменениями климата, чередованием похолоданий и потеплений.
Канадские исследователи Анна Деверналь (Anne De Vernal) и Клод Илер-Марсель (Claude Hillaire-Marcel) из Центра изучения геохимии и геодинамики при Университете Квебека (Монреаль) попытались восстановить картину оледенений Гренландии по косвенному признаку, анализируя количество и состав пыльцы и спор, попадавших в океан с суши и накапливавшихся в донных осадках. Если в периоды межледниковий на юге Гренландии росли хвойные леса, то количество пыльцы в соответствующих слоях донных отложений должно было существенно возрастать[1].
Пыльца растений и споры, переносимые ветрами и стоком рек, попадают в прибрежные районы океана, где накапливаются в донных отложениях. Анализ колонки грунта, взятой в северной части Атлантического океана, к югу-западу от Гренландии, показал, что за последние миллион лет количество пыльцы, спор и их состав менялись в зависимости от состояния климата. Минимальное количество пыльцы обнаруживается в тех слоях, которые соответствовали оледенениям, а максимальное — в тех, которые образовывались в относительно теплые межледниковые периоды. Изучение состава пыльцы показало, что по крайней мере во время сильного потепления, имевшего место около 400 тысяч лет назад, источником пыльцы были деревья, которые росли в это время в южной части Гренландии.
Основной материал был получен со станции глубоководного бурения № 646, расположенной в северной части Атлантики, к юго-западу от южной оконечности Гренландии. Анализировались верхние 76 м отложений, что соответствовало миллиону лет от настоящего момента (рис. 1)
Рисунок 1. Место расположения станции глубоководного бурения № 646 в Северной Атлантике.
Здесь была взята колонка грунта, давшая основной материал для анализа состава и количества пыльцы. Глубина океана в этом месте составляет 3379 м. Белыми стрелками показано направление ветров над поверхностью воды в период с июня по сентябрь. Голубые стрелки показывают подповерхностные течения. Синим квадратиком Dye3 показано место, где подо льдом была обнаружена ДНК ели.
Анализ пыльцы и спор, содержащихся в колонке отложений, выявил большие (с амплитудой в сотни и тысячи раз) колебания концентрации пыльцевых зерен. Максимумы приходились на периоды потеплений, причем особенно высокая концентрация пыльцы отмечалась для отложений возрастом около 400 тыс. лет (рис. 2). Предположение о том, что тогда было сильное потепление, уже делавшееся ранее на основе изотопного анализа кальцита донных отложений (так называемая 11-я «морская изотопная стадия» — Marine Isotope Stage 11, MIS 11), в данной работе получило независимое дополнительное подтверждение [1].
Авторы полагают, что значительная часть пыльцы в этом слое осадков происходит от деревьев, которые росли тогда в Гренландии. Особенно характерно обилие пыльцы европейской ели Picea abies. В отличие от пыльцы сосны, она не летит на особо большие расстояния, а значит, пыльца европейской ели скорее всего принесена из Гренландии ветром и речным стоком.
Рисунок 2. Результаты анализа колонки осадков со станции 646 в Северной Атлантике.
Шкала по вертикали — тысячи лет от настоящего момента. Левый график — относительное содержание изотопа кислорода 18О в раковинках фораминиферы Neogloboquadrina pachyderma. (Шкала этого графика инвертированная: пикам на графике соответствуют понижения содержания тяжелого изотопа — периоды потеплений). График в центре — количество пыльцы семенных растений. Правый график — количество спор папоротникообразных. (Шкала на двух последних графиках — количество пыльцевых зерен или спор в 1 см3). Хорошо видно, что повышенная концентрация пыльцы и спор приходится на периоды потеплений.