Ученые восстановили природные и климатические условия во время освоения Арктики древними людьми

Ученые реконструировали изменения климата и растительность Северо-Восточной Сибири в период 42–11 тысяч лет назад. Оказалось, что периоды потепления и похолодания несколько раз чередовались, что отражалось на растительных сообществах. Так, холодолюбивые степные и тундровые травы в благоприятные периоды сменялись влаголюбивой кустарниковой и болотной растительностью. Исследование позволило понять, в каких условиях жили первые люди, осваивавшие Арктику примерно 32 тысячи лет назад. Результаты долгосрочных исследований, поддержанных тремя грантами Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Arctic, Antarctic, and Alpine Research.

Человек впервые стал осваивать Арктику около 50 тысяч лет назад, и на раннем этапе его присутствие в арктической области Евразии было крайне эпизодическим. Но уже около 32 тысяч лет назад, согласно находкам на древних стоянках на территории современной Якутии, люди выработали черты культуры, необходимые для стабильного существования в достаточно сложной природно-климатической обстановке. Чтобы понять, как люди выживали в этом суровом регионе, ученые стремятся восстановить природные условия (в первую очередь, климат и растительность), которые их окружали. До сих пор палеогеографические исследования в этом регионе были разрозненными, и не существовало непрерывной детальной климатической «летописи» для древней Восточно-Сибирской Арктики.

Исследователи из Арктического и антарктического научно-исследовательского института (Санкт-Петербург), Геологического института РАН (Москва) и Института истории материальной культуры РАН (Санкт-Петербург) изучили многолетнемерзлые отложения возрастом 42–11 тысяч лет в обнажении на берегу реки Яна в Северо-Восточной Сибири (Якутия). Это место очень удобно для анализа потому, что здесь породы накапливались практически без перерывов на протяжении десятков тысяч лет. Кроме того, именно в этом регионе обнаружен комплекс стоянок древних людей.

Для того, чтобы по древним отложениям реконструировать природные условия, авторы проанализировали, как сменялись слои пород, определили их возраст и изучили сохранившуюся в почвах пыльцу и споры растений. Это позволило рассчитать характеристики климата, такие как температура самого теплого месяца, среднегодовая температура и годовая сумма осадков. Количественные оценки исследователи получили с помощью специальной методики, основанной на актуальных данных о совместном произрастании тех или иных видов растений в современных условиях. «Проекция» этих данных на былые природно-климатические обстановки оказалась возможна благодаря видовым определениям растений по их пыльце или спорам.

Оказалось, что в период между 42 и 30 тысячами лет назад на территории современной Северо-Восточной Сибири были распространены осоково-злаково-разнотравные тундростепи в сочетании с локальными участками кустарниковой тундры. Климат был преимущественно засушливым, а среднегодовые температуры близки к современным или превышали их на 3ºС. Однако на протяжении этого времени выявлено три кратковременных похолодания длительностью около тысячи лет.

После 30 тысяч лет назад произошел переход к устойчивому глобальному похолоданию, когда все температурные показатели в течение последующих 15 тысяч лет были ниже современных значений. Тундростепные сообщества в начале похолодания отличались пестрым сочетанием злаков, осок и разнотравья.

Наиболее сильное похолодание на этой территории отмечается примерно между 27 и 24 тысячами лет назад, когда среднегодовые температуры опустились ниже современных значений на 4,5–7ºС при устойчиво низкой годовой сумме осадков. Эти условия указывают на начало Последнего ледникового максимума — экстремально холодного периода. В составе тундростепной растительности преобладали устойчивые к холоду полынь, осоки и злаки.

После 14,9–14,7 тысяч лет назад похолодание сменилось резким потеплением. Кроме того, влажность в регионе увеличилась. К 13,5 тысяч лет назад среднегодовые температуры и температура самого теплого месяца были выше современных значений на 2ºС и 5ºС соответственно, а осадков выпадало больше на 130 миллиметров в год. В результате, помимо тундровых травянистых сообществ, на арктических территориях появились кустарники, болотная растительность, а также исчезнувшая из-за похолодания лиственница.

«Выполненные реконструкции позволили изучить последовательность природных и климатических колебаний за период 42–11 тысяч лет назад, показать динамику изменений климата в Восточно-Сибирской Арктике в это время. Выявленные климатические колебания хорошо согласуются с детальной палеоклиматической летописью, полученной по ледяным кернам Гренландии, что свидетельствует о синхронном изменении климата в различных регионах Арктики», — отмечает участник проектов, поддержанных грантами РНФ, Елена Павлова, научный сотрудник отдела географии полярных стран Арктического и антарктического научно-исследовательского института.

Авторы подчеркивают, что в рамках каждого из описанных периодов были локальные (в среднем длительностью около тысячи лет) колебания температуры и влажности. Такая подробная летопись климатических изменений позволяет лучше понять, в каких природных условиях происходило заселение Арктики человеком. Вероятно, даже в суровые времена на этой территории существовали зоны, пригодные для обитания, и именно там древние люди находили убежище и ресурсы для выживания.

«В дальнейшем мы планируем продолжить изучение природно-климатических условий Восточно-Сибирской Арктики с привлечением дополнительных методов, таких как палеоэнтомологический и карпологический анализы, а также анализ изотопного состава ископаемых льдов различного происхождения. Безусловно, будут продолжены исследования археологических компонентов Янского комплекса стоянок — важнейшего источника информации о материальной и духовной культуре древнего человека арктической Восточной Сибири, его экономике и поведении», — рассказывает руководитель проектов, поддержанных грантами РНФ, Владимир Питулько, доктор исторических наук, ведущий научный сотрудник отдела палеолита Института истории материальной культуры РАН.

Ранее ученые определили, что «кладбище мамонтов» на левом берегу реки Берелех в Якутии возникло в результате деятельности человека 14,4–13,5 тысяч лет назад. Ранее считалось, что тысячи костей этих животных были принесены течением реки.