1.1.2. Долговременные изменения климата

На формирование пресноводных экосистем большое влияние оказывают долговременные процессы изменения внешних условий. Так, для Европейского Севера России были проведены геотермические реконструкции, в результате которых установлена тенденция потепления XX в., не имеющая аналогов за последние 1000 лет, что связывается с циклическими изменениями климата. Просматриваются масштабные климатические циклы периодичностью около 950 лет, максимумы которых приходятся на 1000-е и 1940-е годы нашей эры, а минимум отмечается в начале XVI в., в середине "малого ледникового периода" (Шварцман и др., 2001; Величко, 1982). Реконструкции на основе спорово-пыльцевого анализа показывают, что после валдайского оледенения климатические условия и растительность на Кольском полуострове коренным образом менялись несколько раз и в середине субатлантического периода (1500 лет назад (л.н.)) растительность приобрела облик, близкий к современному (Елина и др., 2000).

По данным работ ряда авторов (Бурашникова и др., 1982; Величко, 1982; Климанов, 1982; Клименко и др., 2001; Лебедева, 1983; Хотинский, 1977) в изменениях природных условий Хибинского горного массива в послеледниковье можно выделить несколько основных этапов, последовательность которых определялась начальным потеплением и последующими колебаниями климата.

1. Конец валдайского времени - начало голоцена до момента ~8 тыс. л.н. Таяние ледникового покрова в этот период порождало частые колебания климата продолжительностью несколько столетий. В этот период происходило освоение растительностью освобождавшихся ото льда территорий. Множество различных микроклиматических условий Хибин определяло пестроту сочетаний тундровых, лесных и луговых группировок. В конце этого периода (~8.5 тыс. л.н.) стало проявляться зональное распределение ландшафтов. Южную часть Кольского полуострова заняли редкостойные зеленомошные крупнотравные березняки, севернее воцарилась тундра. Позднее на Кольский полуостров проникла сосна и заняла здесь большие пространства. Лесная зона на этом этапе увеличила свою площадь за счет сокращения лесотундровой и тундровой.

2. Период от 8 до 4.5 тыс. л.н. Отличался наиболее высокой температурой за все послеледниковое время, особенно ~6-5.5 тыс. л.н., поэтому получил название климатического оптимума голоцена. В это время отмечено максимальное для голоцена движение границ природных зон (Елина и др., 2000). Для западного сектора заполярного Севера январская температура была выше современной в среднем на 1-2С, июльская - на 3-4С, годовая - на 2-2.5С, а сумма осадков выше современной на 50-60 мм. Для Хибин типичны те же характеристики: 2, 3-4, 2С и 24-50 мм соответственно (риродные условия.., 1986). В это время ледники и многолетняя мерзлота полностью растаяли, что позволило древесной растительности занять почти всю площадь Кольского полуострова. В Хибинах древесная растительность не занимала лишь те участки, которые оказались для нее слишком каменисты, и высокогорные плато. Сплошные сосново-березовые леса поднимались на 250-300 м выше современной границы леса. Не менее 7 тыс. л.н. мохово-травянистая растительность освоила котловины прежних мелко-полных ледниковых озер, превратив их в травяные, осоковые и зеленомошные болота.

3. Период от ~4.5 до ~3.2 тыс. л.н. В это время произошло общее похолодание климата (особенно ~4.5-4.1 тыс. л.н.), на некоторых участках снова образовалась многолетняя мерзлота. Во второй половине периода существенно (на 100-130 мм) уменьшилось количество осадков (Природные условия.., 1986; Жукова-Хованская, Жучкова, 1985). Соответственно сокращалась зона средней тайги, которая сменялась березовой лесотундрой. Высокотравье уступило место кустарничково-зеленомошным и лишайниковым сообществам; на болотах травы и осоки заменились сфагнумом. Граница зоны тайги в Хибинах понизилась, и высотная поясность ландшафтов приобрела четкие очертания, наиболее приближенные к современным. На фоне этих климатически обусловленных изменений растительности происходило проникновение на Кольский полуостров ели, она осваивала площади с наиболее плодородными почвами, которые еще только начинали развиваться в Хибинах. В этот же период происходит заселение Кольского полуострова саамами-охотниками и рыболовами.

4. Период от 3.2 тыс. л.н. до современности. Он характеризуется значительными колебаниями климата. Похолодания, разделенные потеплениями, отмечены в интервалах от 3.2 до 2.5-2.2 тыс. л.н., в ХII-ХIV и ХVIII-ХIХ вв. После существенного похолодания, отмеченного ~2.5 тыс. л.н., все географические зоны и подзоны приобрели современные очертания (Елина и др., 2000). Во время первого из них годовая и температура января в Хибинах опускалась на 1.5°С ниже современной, а температура июля была близка к современной. Снова возникло горное оледенение. Во время последующего потепления, максимум которого в Хибинах пришелся на V-X вв. ("малый климатический оптимум"), температура января и года была на 1-1.5°С, а июля - на 2-2.5°С выше современной. Осадки (в основном зимние) по сравнению с предыдущим временем уменьшились на 100-130 мм. Горное оледенение исчезло. Во время похолодания ХII-ХIV вв. показатели климата были близки к современным, а во время потепления ХV-ХVI вв. температура января и июля - на 2-3°С, а годовая сумма осадков - на 75-100 мм выше современных значений. Похолодание ХVIII-ХIХ вв. ("малый ледниковый период") проявилось в снижении январской и годовой температуры на 2-2.5 и 1°С по сравнению с современной; количество осадков было примерно равно современному. По мнению авторов (Природные условия.., 1986), эти изменения не представляются достаточными для возникновения в Хибинах значительного горного оледенения.

На растительных сообществах эти изменения отразились следующим образом. Возросло количество ели, окончательно сформировались северотаежные елово-березовые зеленомошные и лишайниково-зеленомошные леса, а в тундре - вороничные и ерниковые ассоциации. Сильно увеличилась заболоченность. "Малый климатический оптимум" (~1200-800 л.н.) характеризовался в Хибинах повышением границы зоны северной тайги примерно на 100-150 м, а позже она снижалась на 100-150 м по сравнению с современной. В последние 100 лет граница березового криволесья поднялась на 70-150 м. Колебания границы леса в течение последних 1000-2000 лет проявляются в современных ландшафтах Хибин (Фридолин, 1936; Уинзерлинг, 1932; Жукова-Хованская, Жучкова, 1985). Остатки крупных елей встречаются выше современной границы елового леса. На фоне значительных этапов климатических изменений также постоянно происходили более мелкие колебания. На современном этапе развития можно выделить некоторые естественные изменения ландшафтов Хибин за последние столетия. Эти изменения связаны как с изменением климата, так и с геоморфологическими процессами: сходом лавин, селей, оплывин и т.п. Проведенный анализ данных ранних и современных ландшафтных карт позволяет утверждать, что в течение XX в. в Хибинах произошло увеличение температуры и влажности воздуха, и наиболее это выражено в зимнее время. Эти изменения совпадают с тенденциями, отмеченными для всей северо-западной части Европейской России.