ИЗОТОПНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОЗЕРА КОТОКЕЛЬ Кострова С.С., 1 Майер Х., 2 Чаплыгин Б., 2 Безрукова Е.В. 1 1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки. - презентация

1 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

2 δ 18 О СТВОРОК ДИАТОМОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ Температура водыИзотопный состав воды Изотопный состав атмосферных осадков Гидрологические особенности водоема ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ КАРТИНА КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ

3 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

4 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.

5 ЭНЕРГО-ДИСПЕРСИОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ: Al 2 O 3 не превышает 0.86% ПРЕПАРАТЫ СТВОРОК ДИАТОМОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ (СКАНИРУЮЩАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ)

6 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).

7 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

8 Местоположение точек отбора образцов воды СХЕМА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

9 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

10 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)

11 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

12 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.

13 Спасибо за внимание!