Лаборатория основана в 1998 году. Основным научным направлением является - решение фундаментальной проблемы современного естествознания – прогноз изменения состояния окружающей среды и климата на планете.

Основные задачи: изучение влияния геологических факторов на состояние окружающей среды и климата планеты, получение высокоразрешающих осадочных палеоклиматических записей и реконструкция палеоклимата Восточной Сибири и Северной Монголии в позднем кайнозое, прогноз региональных климатических изменений.

Объекты исследования: оз. Байкал, оз. Хубсугул, малые озера Прибайкаья и Северной Монголии, авандельта и шельф моря Лаптевых.

Глобальные и региональные изменения окружающей среды и климата играют большую роль в преобразования лика Земли или ее отдельных регионов, оказывают огромное влияние на формирование биосферы, эволюцию живых организмов, тем самым, формируя и изменяя среду обитания человека.

Геологические процессы оказывают существенное влияние на климат планеты. Холодные ледниковые эпохи связаны с широким развитием магматизма на конвергентных границах литосферных плит.

Теплые межледниковые – с проявлением внутриплитового магматизма. В холодные периоды на конвергентных границах литосферных плит формируются высокие горы, разрушение которых в результате химической эрозии приводит к «захоронению» СО₂ в морских карбонатах, что согласуется с ростом Sr⁸⁷/Sr⁸⁶ в морской воде.

Последняя, теплая межледниковая эпоха началась около 250 млн. лет назад. Она началась с излияния Сибирских траппов, когда за 1±0,5 млн. лет излилось около 1.2.10⁶ км³ базальтовой магмы. Это была глобальная катастрофа, приведшая к вымиранию около половины видового состава живых организмов Земли. Эта теплая эпоха ассоциирована с распадом Пангеи и продолжалась около 200 млн. лет

Последняя ледниковая эпоха наступила 37 млн. лет назад, когда сформировалось Циркумантлантическое течение, возникшее в результате отделения от Антарктиды Индии, Австралии, образования Южно-Антильской котловины между Антарктидой и Южной Америкой. В это время началось формирование ледниковых щитов Антарктиды.

14-15 млн. лет назад в результате изменения расположения континентов, возникновения горных поднятий Южной Азии, образования Центрально-Американского перешейка произошло увеличение льда в Антарктиде и появились первые ледники в Арктике.

Третий этап похолодания начался 4-5 млн. лет назад когда возникли Гималаи и Тибет – крупнейшие топографические единицы Земли, которые изменили глобальную атмосферную циркуляцию и способствовали возникновению муссонов и арктических антициклонов.

В Центральной Азии, в частности в байкальском регионе, имели место свои региональные процессы, сопровождающиеся изменением состояния окружающей среды.

Такие природные процессы были выявлены при исследовании кернов глубоководных скважин, пробуренных в осадках Байкала в рамках международного проекта «Байкал-бурение», головной организацией которого являлся Институт геохимии СО РАН.

Одним из важнейших результатов работ проведенных в рамках проекта «Байкал-бурение» стала непрерывная, высокоразрешающая, надежно датированная осадочная запись (возраст осадочного разреза 8 млн. лет), основанная на изучении вариаций концентрации биогенного кремнезема в осадке. Расшифровка этой уникальной записи, в частности, показала, что изменения климата Центральной Азии в целом происходит в соответствии с глобальными климатическими закономерностями. Вместе с тем, выявлен и целый ряд региональных климатических событий, присущих лишь Прибайкалью.

Результаты литологических, геохимических, изотопно-геохимических, палинологических и микропалеонтологических исследований кернов байкальских глубоководных скважин представляют собой уникальную базу данных.

Байкальские записи фиксируют закономерное похолодание с миоцена к позднему плейстоцену. Резкое похолодание произошло на рубеже 2,8-2,5 млн. лет назад. Этот период характеризуется увеличением плотности осадков за счет появления в них ледниковых глин, а также. изменение условий сноса и вещественного состава терригенного материала поступающего в озеро, о чем свидетельствует резкое изменение величин Na₂O/Al₂O₃ и Sr⁸⁷/Sr⁸⁶.

Климатические изменения в это время происходили на фоне горообразования. Комплекс независимых данных (историко-геологических, неотектонических) показывает, что около 3 млн. лет назад вокруг Байкала резко изменился рельеф, возникла крупная горная область, в пределах которой формировались мощные (до 1 км) покровные ледники.

Данные палинологического анализа, который дает возможность определить смену ландшафтов, также показали, что 2,5-2,8 млн. лет назад в Прибайкалье происходит коренное изменение растительности: смена хвойно-широколиственной на лесостепную

Выполненные исследования показали:
1. Изучение осадочных разрезов глубоководных скважин их озер Байкал и Хубсугул позволяют реконструировать историю изменений состояния природной среды, связанных с геолого-тектоническими, вулканическими и климатическими причинами.
2. Глобальные ледниковые и межледниковые эпохи связаны: с геологическими периодами доминирования процессов субдукции и коллизии или внутреплитной активности и плюмового магматизма; с процессами роста и разрушения гор и с перемещением континентов и т.д.
3. Изменение климата и состояния окружающей среды внутри межледниковых и ледниковых периодов обусловлены изменениями орбитальных параметров Земли. Появление покровных и горных ледников в ледниковые периоды в значительной степени вызваны геологическими процессами, главным образом, ростом гор.

Изменение окружающей среды и климата внутри периодов связаны с изменением режима океанических течений, взаимодействием покровных ледников с океаном, вариациями солнечной инсоляции и т.д. Выявление причин таких изменений, их цикличность – важнейшая задача современной науки о климате и окружающей среде.

Кузьмин Михаил Иванович, заведующий лабораторией,
академик РАН, раб. тел. +7 (3952) 42-65-00