ИЗОТОПНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОЗЕРА КОТОКЕЛЬ Кострова С.С., 1 Майер Х., 2 Чаплыгин Б., 2 Безрукова Е.В. 1 1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геохимии им. А.П. Виноградова Сибирского отделения Российской академии наук, Россия, Иркутск 2 Институт полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера, Германия, Потсдам
δ 18 О СТВОРОК ДИАТОМОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ Температура водыИзотопный состав воды Изотопный состав атмосферных осадков Гидрологические особенности водоема ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ КАРТИНА КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ изучение изотопного состава кислорода створок диатомовых водорослей из донных отложений озера Котокель; выявление факторов, определяющих величину изотопного сигнала в створках; проверка пригодности полученной записи для реконструкции гидрологических и климатических изменений в регионе
СХЕМА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ КТК 2 (52 о 47 с.ш.; 108 o 07 в.д., глубина озера ~ 3.5 м) ВОЗРАСТНАЯ МОДЕЛЬ: Bezrukova et al., 2010.
ЭНЕРГО-ДИСПЕРСИОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ: Al 2 O 3 не превышает 0.86% ПРЕПАРАТЫ СТВОРОК ДИАТОМОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ (СКАНИРУЮЩАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ)
Разложение створок: с помощью лазера в атмосфере BrF 5 после предварительной дегидратации образцов в потоке Не при температуре 1100 о С. Определение δ 18 О: масс-спектрометр PDZ Europa Ошибка определения: ±0.25. Правильность определений: рабочий стандарт BFC (диатомит из графства Шаста, Калифорния).
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ δ 18 О СТВОРОК ДИАТОМОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ ПО ДЛИНЕ КЕРНА 18 О голоценовых отложений от 23.7 до 30.3 Монотонное снижение на ~ 6.6 КТК 2-1: тыс.л.н О ~30; ~1.4/1000 лет КТК 2-2: тыс.л.н О ~28.5; ~0.2/1000 лет КТК 2-3: тыс.л.н О ~26.5; ~2-4/500 лет
Местоположение точек отбора образцов воды СХЕМА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ
ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ ВОДЫ ОЗЕРА КОТОКЕЛЬ, РЕК, СОЕДИНЯЮЩИХСЯ С НИМ, АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА Определение δ 18 О и δD: масс-спектрометр Finnigan MAT Delta-S. Определение δ 18 О и δD: масс-спектрометр Finnigan MAT Delta-S. Ошибка определения: ±0.1 и ±0.8. Ошибка определения: ±0.1 и ±0.8. КОТОКЕЛЬ: δ 18 O = -12.0, δD = δD = 4.8 ·δ 18 O - 48; R 2 =0.96 ПЕРЕСЕЧЕНИЕ: δ 18 O = -18.5, δD = -140, РЕКИ: δ 18 O = -19.8, δD = ИСТОК: δ 18 O = -20.4, δD = АТМОСФЕРНЫЕ ОСАДКИ (МАГАТЭ): δ 18 O = -16.2, δD = ЛЕТО 2011: δ 18 O = -11.0, δD = -85.0
Изотопный состав воды: δ 18 O от до -13.6; среднее -12.0, Изотопный состав створок: δ 18 O = 27.5 α – коэффициент фракционирования для системы SiO 2био – H 2 O от до (среднее α=1.0400) T оз – температура озерной воды в период цветения диатомовых 11–22°C (среднее значение T оз =16°C) РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДЫ ОЗЕРА КОТОКЕЛЬ В ПЕРИОД ЦВЕТЕНИЯ ДИАТОВЫХ Уравнение изотопного фракционирования SiO 2био – H 2 O (Juillet-Leclerc and Labeyrie, 1987)
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ δ 18 О СТВОРОК ДИАТОМОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ ПО ДЛИНЕ КЕРНА 18 О голоценовых отложений от 23.7 до 30.3 Монотонное снижение на ~ 6.6
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Вариации δ 18 O створок, начиная 11.5 тыс. л.н. и до настоящего времени, отражают изменение δ 18 O озерной воды, а не прямое изменение температуры воды или воздуха. Изменение изотопного состава воды озера Котокель с течением времени обусловлено: (1) вариациями в изотопном составе атмосферных осадков, (2) уровнем испарения воды из озера, (3) количеством талой воды, поступающей в озеро с реками. Полученная изотопно-кислородная запись позволяет реконструировать гидрологические условия водоема и воссоздать картину климатических изменений в регионе.
Спасибо за внимание!