Состав стабильных изотопов углерода может быть важным индикатором отклика почв Байкальского региона на изменения природной среды. В Институте географии им. В.Б. Сочавы СО РАН выявили зависимость количественных соотношений тяжёлого (13С) и лёгкого (12С) изотопов углерода в органическом веществе современных почв и уровня атмосферного увлажнения. Полученные данные легли в основу палеогеографической реконструкции для последних 15 тысяч лет, проведённой учёными ИГ СО РАН совместно с сотрудниками Института земной коры СО РАН. Результаты были опубликованы в журналах Geography Environment Sustainability и Eurasian Soil Science.

В период с 2020 по 2022 год авторами проведены исследования органического вещества и формирующей его растительности для 95 площадок, репрезентативных для основных ландшафтных поясов Байкальского региона и расположенных в высотном градиенте 403–2315 м. Для каждой площадки оценивали характеристики фитоценозов, литолого-геоморфологические условия, проводили морфогенетический, физико-химический и изотопный анализ почв, оценивали влияние климатических факторов на ландшафтные характеристики. Результаты статистической обработки полученных данных позволили выявить значительное варьирование состава стабильных изотопов углерода органического вещества почв в зависимости от условий их формирования. Пространственное распределение значений δ¹³С в исследуемом регионе четко увязывается с рядом физико-географических факторов, определяющих высотно-поясную структуру почвенного и растительного покрова. В наибольшей степени проявилась связь соотношений ¹³С/¹²С в органическом веществе почв и уровня атмосферного увлажнения. 

Как считают учёные Института географии СО РАН, обнаруженная зависимость δ¹³С в органическом веществе современных почв региона позволяет приблизиться к построению непротиворечивых количественных палеогеографических реконструкций, основанных на палеопочвенных данных. Такая реконструкция была выполнена для последних 15 тысяч лет по результатам исследования датированных радиоуглеродным методом почвенно-седиментационных серий Западного Забайкалья. Выявлено, что наибольшей суммой осадков вегетационного периода (350–400 мм) на исследуемой территории характеризовались интервалы, соответствующие кратковременным потеплениям в пределах позднеледниковья. Значительным увлажнением характеризовался ранний голоцен. Сумма осадков за вегетационный период здесь могла достигать около 330 мм в лесостепных и таежных ландшафтах. В степных ландшафтах уровень увлажнения вегетационного периода оценивается в 110-160 мм. Незначительное увлажнение было характерно для интервала 10.0–4.2 тысяч лет назад с наименьшей суммой осадков в конце данного временного отрезка (200–210 мм). В степных ландшафтах этот показатель колебался в пределах 70-110 мм. В дальнейшем вплоть до 2.0 тысяч лет назад наблюдался рост увлажнения, сменившийся относительно кратковременным этапом аридизации около 1.0 тысяч лет назад и дальнейшим ростом сумм осадков.

«Выявленные вариации состава стабильных изотопов углерода хорошо укладываются в общий контекст региональных ландшафтно-климатических изменений, позволяя оценивать временные интервалы 11.7–10.0 и 4.0–1.5 тысяч лет назад в качестве наиболее оптимальных для протекания процессов почвообразования на территории Западного Забайкалья. Рост температур и снижение атмосферного увлажнения в среднем голоцене, фиксирующиеся как в Байкальском регионе, так и на прилегающих территориях, отрицательно отразились на развитии почв. Это позволяет высказать сомнения в трактовке среднего голоцена, как климатического оптимума на исследуемой территории с точки зрения формирования почв», – отметил старший научный сотрудник лаборатории геохимии ландшафтов и географии почв Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН к.г.н. Виктор Голубцов.

Полученные результаты вносят вклад в исследование географии и экологии почв Байкальского региона, отличающегося высокой неоднородностью физико-географических условий в сочетании со слабой изученностью поведения углерода в почвах. Они позволяют количественно оценивать взаимодействия почв и других компонентов ландшафта и приближают к возможности более обоснованной оценки развития ландшафтов региона во времени.