Ковалев Иван Васильевич

Высокая чувствительность растений, а следовательно, и изотопного отношения 13С/12С в их тканях к колебаниям влажности и температуры воздуха, а также к концентрации углекислого газа в атмосфере позволяет использовать данный параметр в качестве точного палеоклиматического индикатора и биомаркера генезиса почв. Ортштейны из серой лесной почвы Московской области изучены методами компьютерной микротомографии, биохимического анализа, метагеномного секвенирования. В железисто-марганцевых конкрециях выполнено определение состава стабильных и радиоактивных изотопов углерода. Впервые показано, что возраст ортштейнов светло-серых лесных почв, сформированных на покровных бескарбонатных лессовидных тяжелосуглинистых почвообразующих породах, превышает 1600 тыс. лет. В то же время изотопный состав углерода (δ13C) разных фракций конкреций обнаруживает в них остатки современных видов растений (от –26,3 до –27,4‰) и подтверждает ведущую роль лигнина древесных пород в формировании новообразований. Видовой состав микроорганизмов различается в разных фракциях орштейнов, утяжеляет изотопный состав мелких фракций и изменяется по мере усиления гидроморфизма почв. Осушение вызывает необратимую деградацию ортштейнов и, в первую очередь, их крупных фракций.

Развивающаяся в последние годы практика применения изотопного анализа в археологических исследованиях, требует познания особенностей фракционирования изотопов в культурных слоях и погребенных почвах. Конструктивные свойства геоархеологических памятников обусловлены местным рельефом, климатом, растительностью, гидрологией ландшафтов, физическими и химическими свойствами почвообразующих и подстилающих пород, бытованием культур, и поэтому их изотопная подпись имеет сложный кумулятивный характер. Целью исследования стало изучение вариабельности изотопного состава углерода почв, пород и культурных слоев различных ландшафтных частей геоархеологических насыпей в разных природных зонах Русской равнины с позиций выявления общеклиматических трендов и вклада антропогенного фактора во фракционирования изотопов углерода. В качестве объектов исследования выбраны оборонительные валы Дмитровского Кремля (Московская область), Давыдовского городища (Тамбовская область), Водянского городища (Волгоградская область), некрополи археологических комплексов Жерено и Кветунь (Брянская область). Показано, что значительная вариабельность изотопного состава углерода характерна для почв и культурных слоев геоархеологических памятников разных природных зон и позволяет выявить этапы стабильного почвообразования на поверхности насыпей и этапы подсыпки сооружений. Изотопные отношения уменьшаются в гумусовых горизонтах дневных и погребенных почв. Увеличение изотопных отношений характерно для культурных слоев геоархеологических памятников во всех природных зонах и маркирует эпохи бытования культур, однако, механизмы этого процесса требуют дальнейших исследований. Несмотря на преимущественное распространение травяной растительности на дневной поверхности памятников, изотопная подпись погребенных почв отражает тип господствующей зональной растительности и через особенности типа фотосинтеза позволяет реконструировать особенности климата региона различных хроноэтапов существования объектов.