ВВЕДЕНИЕ 4
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 7
1. Обзор литературы 7
1.1 Солёность озёр 7
1.2 Химия алкенонов 8
2. Материалы и методы 11
2.1 Объект исследования 11
2.2 Отбор проб 12
2.3 Измерения солености 12
2.4 Датировка донных отложений 13
2.5 Метод экстракции алкенонов 14
2.6 Метод газовой хромотографии 15
3. Результаты и обсуждение 15
3.1 Датировка 15
3.2 Распределение алкенонов 19
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 24
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 25
Глобальное потепление климата, которое привело к ряду крупных катастроф за последние десятилетия в различных регионах планеты, показывает необходимость предсказания его изменений на краткосрочную и долгосрочную перспективу. Решение вопроса об определяющем вкладе в современное потепление антропогенного фактора или естественных природных флуктуаций климата, проверка и уточнение прогностических математических моделей возможно только по результатам палеоклиматических реконструкций, большая часть которых основана на изучении донных осадков океанов, морей и континентальных озер [1].
Объем бессточных озер сильно изменяется в ответ на колебания баланса осадки-испарение в данной местности. Соленость воды в таких озерах изменяется обратно пропорционально их объему, и соответственно - изменяется видовой и/или биохимический состав чувствительных к солености гидробионтов, что в свою очередь отражается на составе биомаркеров в осадочном материале.
Важнейшей составляющей водных объектов являются донные отложения, так как в них аккумулируются большая часть органических и неорганических веществ. Химический состав донных отложений содержат множество органических соединений, продуцированных водными и наземными организмами [2]. В зависимости от биологической продуктивности и окружающих условий биома, концентрации органических веществ различаются. В озёрах присутствует множество седементов - слоёв из донных отложений, которые могут нести в себе информацию об окружающих (погодных) условиях, накопленную за время их существования. Поэтому реконструкция колебаний уровня озер по их донным отложениям является важным источником информации о палео-климате, в частности - о колебаниях влажности климата в прошлом. Таким образом, для реконструкции влажности климата в данной местности необходимо знать, как реагирует состав донных отложений на изменения солености.
Одним биомаркеров прошлого водных объектов являются алкеноны [3]. Они встречаются в соленой, солоноватой и пресноводной среде. С помощью этих веществ на протяжении долгого времени проводятся исследования по реконструкции температуры поверхностных вод океана (Sea Surface Temperature). В последние годы алкеноны стали использовать в качестве палеотемпературного биомаркера для континентальных озер. Они были отнесены к метил- и этилкетонам в зависимости от положения карбонильной группы в алифатической цепи - С-2 или С-3 [4]. Их длина составляет от 36 до 40 атомов углерода и с количеством двойных связей от 2 до 4. Основными продуцентами длинноцепочечных алкенонов являются различные представители гаптофитовых водорослей [5]. Стратиграфические записи для этих биомаркеров в донных отложениях получены в первую очередь для восстановления изменений температуры поверхности моря. Водоросли озерных гаптофитов являются сложными и могут включать несколько видов, многие из которых недоступны в чистой культуре. В зависимости от температуры окружающей среды продуцентов, изменяется соотношение алкенонов с различным количеством двойных связей. Одним из важных факторов, влияющим на эти соотношения, является соленость водной среды [6].
Озеро Утичье-3 характерно своей историей: известно из литературных источников, что объем озера менялся на протяжении последнего столетия от состояния мелкой лужи до водоема глубиной 6 м. В обратной зависимости от объема менялась и соленость. Таким образом, донные отложения, соответствующие этому периоду, содержат слои, которые формировались в условиях различной солености. Следовательно, состав захороненных биомаркеров должен отражать условия жизни их продуцентов в условиях различной солености.
Цель работы: выявление зависимости состава длинноцепочечных алкенонов в донных отложениях от уровня и солености озера.
Задачи:
1. В керне донных отложений озера Утичье-3 проанализировать вертикальное распределение алкенонов с различной длиной цепи от С37 до С40 и различной степени ненасыщенности.
2. Сопоставить состав алкенонов в слоях донных отложений с соленостью озера в соответствующие периоды, и выявить закономерности изменения состава алкенонов в зависимости от солености.
В донных отложениях озера Утичье-3 были выявлены длинноцепочечные алкеноны различной длины и степени ненасыщенности.
Судя по полученным данным, распределение алкенонов С37-С38 было достаточно равномерным, и не было выявлено значимых корреляций между содержанием алкенонов этих групп и состоянием озера.
Показано, что группы алкенонов С39 и С40 чаще встречаются около участков керна, соответствующим периодам повышенной солености и низкого уровня озера в начале XX века. Тем самым показана возможность выявления периодов низкого уровня по составу алкенонов в донных отложениях, а, следовательно - реконструкции засушливых периодов в истории климата.
Автор выражает благодарность м.н.с. лаборатории биолюминесцентных и экологических технологий А. О. Бульхину, а также сотрудникам Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН за проведенную датировку образцов.
