ИСТИНА

Разработка основы для дифференциации почвенного покрова ключевых участков по возрасту и эволюционной модели педогенеза.

The study of paleogeographic archives (deep ocean sediments, glacial cores, lacustrine and fluvial deposits, etc.) shows that the Late Valdai time was characterized by dynamic climatic cycles, with alternating cold and warm, arid and humid environments (Glacial landscapes of Europe, 2022). These cycles determined the nature of sedimentation and pedogenesis being influenced by cryogenic and erosion processes and lacustrine environments. Cyclic phases of initial pedogenesis alternated with slope and subaerial sedimentation and cryogenic processes, resulting in the formation of specific Late Valdai сryopedosediments (Alifanov and Gugalinskaya, 2007; Makeev et al., 2015; Garankina et al., 2019, 2022). Late Valdai environments, especially during the last deglaciation and late glacial period, influenced the Holocene soil formation. The complex dynamics of sedimentation and pedogenesis is well studied in the gully complexes (Rusakov et al., 2015; Garankina et al., 2019). However, the effect of final sedimentation, as well as slope and permafrost processes, on the composition of parent rocks, on the structure of soils and the soil cover pattern of modern upland soils is poorly studied. This directs the project team to develop a basis for differentiation of soils in key sites by age and evolutionary model of pedogenesis. For the first time, relict features (heterochronic cryogenic structures, buried soil horizons and scattered relict pedogenetic features, as well as fossil relief) will be considered as key and determining the evolutionary model of Holocene pedogenesis. The wide distribution of soils where the total age of pedogenesis significantly exceeds the duration of the Holocene will be shown. The stratigraphic scheme of the late Pleistocene will be supplemented by the final stage of eolian sedimentation. This stage is currently not conisdered on the Russian Plain, since the layer of subaerial sediments is part of the soil profile of surface soils and is thus masked by Holocene pedogenesis. A thin (up to 50 cm) layer of eolian sediments corresponding to the upper layer in the composition of the periglacial cover beds overlain the BT horizons in the soils of Central and Western Europe and makes a significant contribution to the textural differentiation of soils (Albeluvisols, Luvisols, Kopp , 1965; Kuhn et al., 2006; Kleber & Terhorst, 2012). Identification of a separate stage of the final loess sedimentation in the Late Glacial will allow us to assess the contribution of soil and lithological processes to the formation of the profile of Retisols. An extensive set of absolute dates will allow us to assess the impact of global climatic rhythms on various landscape components. At the same time, a detailed characterization of the sediment composition, determination of the genetic types of deposits, and characterization of buried soils will serve as a reliable basis for the reconstruction of the changing environments of the Late Glacial based on high-resolution age models. Research will be organized in four key areas characterizing the periglacial zone of the last glaciation, located within the Borisoglebsk, Klin-Dmitrov, Borovsk-Maloyaroslavets uplands, as well as the Vladimir opolye. The results obtained during the project implementation are important for general issues of the Quaternary history of the Russian Plain and other regions of Northern Eurasia. The proposed project is a logical continuation of the participants' longterm research on the genesis, geography and evolution of surface soils, as well as the Late Pleistocene environmental evolution of the Russian Plain. The study will be performed on modern analytical equipment at M.V. Lomonosov Moscow State University, IG RAS, St. Petersburg State University, V.V. Dokuchaev Soil Institute RAS and Institute of Physical Chemical and Biological Soil Science RAS.

Основной ожидаемый результат: на основе комплексного изучения наземных палеогеографических архивов будет дана непротиворечивая картина динамики и трансформации природной среды перигляциальных областей Русской равнины времени последней дегляциации и позднеледниковья. Будет создана региональная модель трансформации палеогеографических обстановок в перигляциальных областях Русской равнины. Конкретные фундаментальные результаты сгруппированы по следующим разделам наук о Земле: ЛИТОЛОГИЯ И СТРАТИГРАФИЯ 1. Будут определены агенты, механизмы и скорости процессов литогенеза времени последней дегляциации и позднеледниковья, отразившиеся в морфологической организации и вещественном составе осадков и педоседиментов. 2. Будет обосновано наличие финального этапа субаэрального осадконакопления, сформировавшего маломощный покровных слой, входящий в состав профиля поверхностных почв. 3. Будет произведено хроностратиграфическое расчленение послеледниковой осадочной толщи на основе морфологической организации отложений и палеопочв, магнитных и электрофизических свойств, а также инструментальных определений возраста методом оптически стимулированной люминесценции, радиоуглеродной сцинтилляции и масс-спектрометрии. ТРАНСФОРМАЦИЯ РЕЛЬЕФА 4. На основе цифровых моделей актуального рельефа, хроностратиграфии осадков и крупномасштабного 3D-моделирования будет реконструирован ископаемый рельеф для последовательных этапов последней дегляциации и позднеледниковья. 5. Будет разработана общая модель рельефообразования междуречий на основе условий и интенсивности литогенеза и реконструированных этапов трансформации рельефа в хроноинтервале "LGM - позднеледниковье - голоцен". ГЕНЕТИЧЕСКОЕ ПОЧВОВЕДЕНИЕ 6. Будут определены хронология и географическое разнообразие этапов позднеледникового педогенеза в перигляциальной зоне на ключевых участках. 7. Для поверхностных почв междуречий будут разработаны модели позднеледникового-раннеголоценового педолитогенеза. 8. Впервые будет дана характеристика трубчевского педогенетического уровня как геосоли, систематически воспроизводящейся в составе осадочных комплексов междуречий. 9. Будет разработан специальный понятийный аппарат (термины и номенклатурная основа) для изучения полигенетичных поверхностных почв, а также реконструкции педолитогенеза междуречий в хроноинтервале "LGM - позднеледниковье - голоцен". ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ И СТРУКТУРА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА 10. Актуальный почвенный покров будет дифференцирован по возрасту и модели педогенеза на разных уровнях пространственного разрешения. ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ 11. Для междуречного комплекса перигляциальной зоны будут реконструированы последовательные стадии ландшафтных перестроек времени последней дегляциации и позднеледниковья. 12. Будет произведено сопоставление событий выявленных региональных палеоландшафтных трансформаций этапам планетарных климатических изменений на основе глобальных моделей по данным архивов ледниковых кернов и глубинных морских осадков.

Предлагаемый проект является логически продолжением многолетних исследований участников. Члены коллектива имеют большой опыт совместных работ в рамках успешного выполнения научных проектов. Проекты РНФ. Значительная часть авторского коллектива участвовала в выполнении проектов РНФ 16-17-10280 и 16-17-10280п "Пространственно-временная динамика природной среды Русской равнины на основе геоархеологических архивов" (Руководитель проекта – А.О. Макеев, участники из числа заявителей А.В. Русаков, О.С. Хохлова, М.П. Лебедева). Основным результатом проекта стала непротиворечивая модель позднеголоценовой эволюции почв Русской равнины. Проект РНФ 14-27-00133 «География почв экстремальных условий среды в прошлом и настоящем: теория, методология и эмпирическое обеспечение». В качестве участников проекта входили из числа заявителей А.О. Макеев, М.П. Лебедева, И.Г. Шоркунов. В ходе выполнения задач проекта РНФ № 19-77-10061 "Ландшафтная память междуречий в области последнего среднеплейстоценового оледенения Русской равнины: компоненты, методология, реконструкция" (Руководитель проекта - И.Г. Шоркунов, основные исполнители из числа заявителей - Е.В. Гаранкина и В.Р. Беляев) создана творческая группа морфогенеза при Отделе географии и эволюции почв ИГРАН. Получены оригинальные результаты, существенно детализирующие палеогеографические реконструкции послеледниковых позднеплейстоценовых ландшафтов междуречий. Cледует отметить и опыт совместной работы группы участников проекта и при выполнении проектов РФФИ 17-04-01221 "Палеоландшафтная реконструкция последнего ледниково-межледникового цикла в ледниковых областях Русской равнины на основе изучения педоседиментационных архивов московского возраста" (Руководитель проекта – А.О. Макеев, участники из числа заявителей А.В. Русаков, М.П. Лебедева). (Борисоглебская возвышенность, Клинско-Дмитровская гряда). Основным результатом проекта стала эволюционная модель формирования почв на моренных отложениях в области московского криохрона.

Детализация хроностратиграфической шкалы последней дегляциации, позднеледниковья и раннего голоцена перигляциальных областей Русской равнины основными событиями крупных ландшафтных перестроек. Реконструкция трансформации междуречных ландшафтов в течение последней дегляциации, позднеледниковья, раннего и среднего голоцена. Будут определены основные этапы, агенты и обстановки седименто-, крио- и педогенеза, а также крупные почвенно-эрозионные циклы. Будут оценены условия финального этапа эоловой седиментации и степень преобразования эолового осадка голоценовым педогенезом. Хроностратиграфическая и палеогеографическая корреляция выявленных на ключевых и контрольных участках этапов масштабных ландшафтных перестроек последней дегляциации и позднеледниковья на Русской равнине с глобальными палеоклиматическими реконструкциями для Северного полушария (по литературным данным).