Ученые Института геологии и минералогии им. В.С.Соболева СО РАН (ИГМ СО РАН) и Института ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) с помощью синхротронного излучения проанализировали донные отложения хакасских озер Шира и Беле. Это позволило реконструировать изменения климата в Южной Сибири за последние 15 веков, сообщает пресс-служба ИЯФ СО РАН.

При изменении климата меняется и состав донных осадков. Определив структуру донных осадков, можно понять, как изменялся климат в этом регионе. Эта идея легла в основу исследований, которые ученые двух сибирских научных институтов провели, анализируя донные отложения хакасских озер Шира и Беле.

Для исследования ученые использовали метод сканирующего микроанализа на экспериментальной станции «Локальный и сканирующий рентгенофлуоресцентный элементный анализ» на ускорителе ВЭПП-3 Сибирского центра синхротронного и терагерцового излучения . Образцы породы, извлеченной из скважины, перемещали поперёк пучка синхротронного излучения, размер которого менялся от 10 микрон до 2 миллиметров. Измерения проводятся с шагом от нескольких микрон до нескольких миллиметров.

«Элементный анализ основан на том, что при возбуждении атомов вещества синхротронным излучением возникает характеристическое (флуоресцентное) рентгеновское излучение. Каждому элементу таблицы Менделеева соответствует свой набор линий излучения, поэтому по спектру флуоресценции можно установить состав вещества», – приводятся в сообщении объяснения кандидата физико-математических наук, ученого секретаря ИЯФ СО РАН Якова Валерьевича Ракшуна. Поэтому по составу каждой части образца породы можно реконструировать основные погодно-климатические условия -температуру и количество атмосферных осадков - в момент его образования.

Чтобы провести качественную реконструкцию палеоклимата, необходимо установить связь между элементным составом и метеорологическими данными. Для этого ученые брали верхний участок образца, соответствующий последним 150 годам, и сравнили метеорологические данные с геохимическими. «Мы сравниваем метеорологические данные с геохимическими, видим, что есть корреляция, и можно построить трансферную функцию, например, функцию температуры воздуха в зависимости от содержания брома, или ряда других микроэлементов. После этого мы аппроксимируем эту функцию в прошлое на всю глубину опробования керна и получаем реконструкцию данных, позволяющих судить о климате в этом регионе», - цитируются пояснения старшего научного сотрудника Института геологии и минералогии СО РАН, кандидата геолого-минералогических наук Андрея Дарьина.

Реконструкция климата последних тысячелетий позволяет понять, как изменялся климат на протяжении веков, и выделить возможные закономерности, природную цикличность с периодами от нескольких лет до столетий. Точная оценка климатической периодичности позволяет лучше понять механизмы изменения климата и подготовить обоснованный прогноз изменения окружающей природной среды на ближайшие годы и десятилетия, отмечается в сообщении.

Но метод сканирующего микроанализа позволяет работать не только с донными отложениями, но и с другими геологическими и природными объектами, отмечается в сообщении. Он позволяет, не разрушая объект исследования, изучать его. Это особенно важно при исследовании хрупких, ветхих предметов, таких, как древний текстиль, фрагменты останков животных или людей, живших тысячелетия назад.