Российские ученые прочитали климатическую историю лесостепи по пыльце из древних нор грызунов

Лесостепь занимает почти пять миллионов квадратных километров Евразии — и остаётся одним из наименее изученных биомов в палеоэкологическом отношении. Коллектив российских учёных при ведущей роли аспиранта биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова предложил способ исправить это: читать историю ландшафтов по пыльце, сохранившейся в засыпанных норах древних грызунов — кротовинах. Исследователи восстановили восемь тысячелетий климатической и растительной истории на территории современной Белгородской области. Работа проходила при поддержке Российского научного фонда (проект № 24-17-00154), её результаты опубликованы в научном журнале Quaternary Science Reviews.

Обычно палеоэкологи реконструируют историю ландшафтов по озёрным осадкам: пыльца, которую ветер и вода сносят в водоём, тысячелетиями накапливается на дне вместе с илом. Керн таких отложений позволяет последовательно прочитать непрерывную климатическую летопись. В лесной зоне озёр много, в тундре есть торфяники. В лесостепи с этим возникают сложности: из-за засушливого климата водоёмов здесь мало, их донные отложения часто прерывисты, а пыльца в них отражает скорее локальную околоводную флору, чем картину на обширных плато.

Традиционный выход для степных регионов — изучение погребённых почв под курганами. Земляная насыпь консервирует древнюю поверхность, и в ней сохраняется пыльца эпохи строительства. Однако курганы возводили не все народы, и такие памятники жёстко привязаны к конкретным археологическим культурам, а значит — к определённым эпохам и территориям. Между ними остаются многовековые слепые зоны. К тому же курган — объект антропогенный: отделить в нём «природный» пыльцевой сигнал от следов деятельности людей бывает непросто.

Кротовины — норы роющих грызунов, таких как слепыш обыкновенный, — лишены этих ограничений. Землерои строят системы ходов там, где живут, — то есть повсюду в лесостепной и степной зонах. Иногда в самые глубокие ходы осыпается поверхностная почва вместе с актуальным на тот момент пыльцевым спектром. Оказавшись на глубине более метра, этот материал изолируется и от деятельности почвенных животных, и от сельскохозяйственных плугов, превращаясь в надёжный слепок своего времени.

«В этом исследовании под руководством Юрия Георгиевича Чендева мы впервые использовали такие сложные по происхождению отложения для реконструкции палеосреды. Ранее подобные объекты рассматривались эпизодически, и их потенциал оставался недооценённым, — объясняет первый автор исследования, аспирант биологического факультета МГУ Валерий Пименов. — Для лесостепей этот подход особенно важен. Промежуточное положение в природной зональности делает эти экосистемы крайне чувствительными: даже небольшие климатические колебания приводят здесь к масштабной перестройке растительности. Новые архивы дают нам возможность детально изучать эту динамику».

Чтобы расшифровать этот подземный архив, учёные раскопали 27 древних нор на шести участках в Белгородской области. С помощью радиоуглеродного датирования они установили их возраст: самая старая кротовина была засыпана 8400 лет назад, самая «молодая» — 2200 лет назад. Извлечённую из них пыльцу сравнили с масштабной базой данных современных пыльцевых спектров, чтобы перевести пыльцевые данные в палеоклиматические.

Восстановленная хронология показала, что граница между лесом и степью находилась в постоянном движении. 7000 лет назад климат был значительно суше современного, и тогда на северо-западе нынешней Белгородской области господствовали ксерофитные полынные степи. 6500 лет назад начался период увлажнения. Древесная растительность начала активно распространяться на юг — в спектрах резко возрастает пыльца берёзы, сосны и ольхи, а также широколиственных пород (дуба, липы и вяза). Этот переход сопровождался сильной эрозией почв — об этом учёным рассказали цисты специфических водорослей (Pseudoschizaea), индикаторов сильного поверхностного стока воды.

5000 лет назад соотношение лесных и степных биомов стабилизировалось, но в этот же период в пыльцевой летописи впервые появляются следы человека: пыльца злаков и сорных растений, указывающая на зарождение земледелия и скотоводства в бронзовом веке. 2200 лет назад (в эпоху раннего железного века) лесной покров резко сокращается, а доля сорных растений (маревых) достигает максимума, что говорит о масштабной антропогенной трансформации ландшафтов скифо-сарматскими племенами.

«Лесостепь — в масштабах столетий и тысячелетий выглядит как вечно подвижная граница, — отмечает соавтор исследования, научный сотрудник лаборатории исторической экологии ИПЭЭ РАН Никита Лавренов. — Наши реконструкции показывают, что эта природная зона никогда не была статичной: стоило климату стать чуть более влажным, как доля лесных экосистем увеличивалась, а в засушливые фазы степь возвращала свои позиции. С помощью пыльцы из нор слепышей мы поймали восемь тысяч лет этого "перетягивания каната". Сегодня мы наблюдаем климатические изменения, скорость которых не имеет аналогов в историческом времени. Мы пока не очень понимаем, как на них будут реагировать экосистемы — в частности, где пройдут новые границы леса и степи. Поиск таких новых палеоархивов, как кротовины, даёт нам данные о перестройках прошлого в тех регионах, где их раньше просто не было. Без этих знаний невозможно строить прогнозы на будущее».