CC BY
23
ISSN 0869-4362
Русский орнитологический журнал 2019, Том 28, Экспресс-выпуск 1748: 1341-1346
Орнитогенные почвы острова Линдси, Тихоокеанский сектор Западной Антарктики
Е.В.Абакумов
Евгений Васильевич Абакумов. SPIN-код 8878-4010. Кафедра прикладной экологии, Санкт-Петербургский государственный университет. 16-я линия В.О. д. 29, Санкт-Петербург, 199178, Россия. E-mail: [email protected]; [email protected]
Поступила в редакцию 9 марта 2019
Почвообразование в Антарктиде во многом зависит от наличия ор-нитогенного переноса веществ. Ранее было показано, что в формировании устойчивого почвенного покрова орнитогенный фактор является в суровых климатических условиях решающим. Это связано с субсидированием наземных экосистем органическим веществом морского происхождения, что связано в первую очередь с деятельностью пингвинов (Abakumov et al. 2016) и с орнитохорией (перенос органического вещества, а также семян растений) поморниками и другими птицами (Par-nikoza et al. 2016). Орнитогенный фактор определяет во многом саму возможность развития почв в суровых климатических условиях (Абакумов 2014). В связи с этим особый интерес представляет развитие почв на одном из труднодоступных островов Тихоокеанского сектора Западной Антарктики — острове Линдси (рис. 1).
Рис. 1. Расположение острова Линдси на карте Антарктиды.
Рис. 2. Поверхность острова Линдси без влияния птиц. 14 февраля 2008.
Остров Линдси (73°36.80' ю.ш., 103°02.00' з.д.) находится в бухте Фарреро между полуостровами Кинг и Канистино в северо-восточной части моря Амудсена в районе берега Уолглина (рис. 1). Остров представляет возвышенный участок суши, сложенный базальтами и анде-зито-базальтами, местами на поверхность выходят метаморфизирован-ные вулканические сланцы чёрного цвета. В основном горные породы представлены нерасчленёнными палеозойскими массивно-кристаллическими породами. Абсолютные высоты острова — 20-30 м. Чехол поч-вообразующих пород характеризуется небольшой мощностью, представлен либо элювием массивно-кристаллических пород, либо самими скальными породами, выходящими на дневную поверхность. Около трети площади острова занято снежниками, приуроченными к межгрядовым понижениям (в том числе и экзарационного происхождения), в южной части острова на 15 м возвышается большой снежник, спускающийся в залив, заполненный айсбергами и паковыми льдами. Остров отделяется от материковой части полыньёй длинной около 400 м.
Пробы почв были отобраны автором в ходе 53-й Российской Антарктической экспедиции в январе-феврале 2008 года.
Остров Линдси населён огромным количеством пингвинов Адели Pygoscelis а$,еИое. Поверхность грунта, не занятая пингвинами, не имеет признаков почвообразования (рис. 2). Около 80% бесснежной территории острова покрыто свежим или слежавшимся старым гуано пингвинов (рис. 3). Чехлы гуано покрывают в основном возвышенные участки острова. В подчинённых позициях рельефа происходит накопление перераспределённого органического вещества. На острове встречаются буревестники и поморники. Обильные россыпи крупно- и мелкообломочного элювия коренных пород свободны от снега на грядах с относительным превышением около 5-10 м. Здесь, особенно на мелкообломочном элювии, образуют многотысячные колонии пингвины Адели.
Рис. 3. Действующий локалитет орнитогенных почв. Колония пингвинов Адели Ру^ееНя айейае на острове Линдси. 14 февраля 2008.
Элювий коренных пород под колониями пингвинов обильно перемешан с их гуано, которое представлено веществом светло-коричневого цвета, мощностью в среднем 5-7 см для свежего слоя. Общая же мощность слоёв гуано составляет до 50 см. Влага из гуано быстро испаряется и выдувается, что приводит к образованию своеобразного чехла коричневого цвета, лежащего на поверхности гряды (рис. 4). В составе массы гуано видны перья пингвинов, а также остатки их скелетов. Как правило, скелеты полностью свободны от мягких тканей, поскольку они обклёваны поморниками. Таким образом, копрогенные почвы представляют смесь из гуано (70-80%) и элювия коренных пород (30-20%). С глубиной профиля плотность почвы резко увеличивается, возрастает также и количество угловатых обломков элювия. Мерзлота обнаруживается на уровне 30 см и более. Нами описаны два почвенных разреза, которые являются типичными представителями орнтиогенных почв для тихоокеанского сектора Западной Антарктики.
Описание почвы под действующей гнездовой колонией пингвинов (рис. 4):
Ocopr 0-5 см — светлокоричневый гуано пингвинов, много перьев, кости, гуано накапливается в пространстве между обломками элювия, прилипает к ним, а также склеивает между собой обломки разного размера.
Ccopr 5-15 см — серо-коричневый материал слежавшегося гуано, перемешанный с обломками элювия андезито-базальтов, плотный, чётко видны корочки гуано на обломках различного размера, гуано как-бы цементирует элювий, и он становится очень плотным
D 15 см| — серый крупнообломочный элювий андезито-базальтов, редко встречаются кусочки гуано, провалившиеся в трещины. С глубины 25 см начинается верхняя граница слоя многолетнемерзлых пород
Почву можно диагностировать как криозём орнитокопрогеный (Turbic Cryosol, Ornithic, Hypeskeletic).
Рис. 4. Гуано на поверхности почвы, смешанное с угловатыми обомками элювия. Остров Линдси. 14 февраля 2008.
На гряде элювия с превышением над местностью около 5 м был заложен разрез другой почвы, как предполагалось сначала, почвы, формирующейся на чистом элювии.
C 0-5 см — представляет собой чистый элювий с очень редкими лишайниками рода Usnea на поверхности.
Ccopr 5-15 см — светло-коричневое слежавшееся гуано, перемешанное с щебнистым элювием. Этот слой находится в мёрзлом состоянии. Это бывшая копроген-ная почва, в которой после ухода пингвинов с холма произошло вымораживание обломков элювия на поверхность.
Почва диагностируется как петрозём остаточно-копрогенный (Litho-sol, Ornithic, Hypeskeletic).
Между гряд в пределах острова находятся понижения рельефа, перепады высот при этом достигают 15 м между самыми высокими и самыми низкими участками ландшафта. В этих мезопонижениях, как правило, скапливается влага, стекающая при таянии снега и льда с гребней. Понижения отличаются более холодными условиями, здесь редко бывает солнце, поэтому основные колонии пингвинов расположены на гребнях каменистых гряд, сложенных элювием. Поскольку в мезопонижениях накапливаются талые воды, это приводит к аккумуляции азотсодержащих органических соединений, содержащихся в гуано пингвинов. Это приводит к развитию плотных парцелл зелёной
водоросли Prasiola crispa (Trebouxiophyceae, Prasiolales) и лишайника Lecania brialmonti (Lecanoromycetes, Lecanorales). Оба вида являются нитрофилами. В большей степени на острове распространены почвы под водорослями, они характерны не только для аккумулятивных позиций мезопонижений, но и для трансэлювиальных участков склонов холмов, ведущих к берегу океана. Каменистость этой почвы примерно такая же, как и в двух предыдущих случаях, наличие гуано не выражено морфологически ни в верхнем, ни в нижнем горизонтах. В слое 510 см наблюдается больше количество мелкозёма, а обломки скелетного элювия характеризуются меньшим размером, чем в слое 0-5 см. На глубине 10 см почва является промёрзшей. Описание профиля этой почвы приведено ниже (рис. 5).
О 0-2 см — органический материал водорослей и мхов, зелёный сверху и бурый снизу, рыхлый.
W 2-5 см — смесь элювия андезито-базальтов со свежими зелёными и буро-коричневыми обрывками водорослей, некоторые обрывки водорослей темнеют, приобретая бурую окраску, что свидетельствует об их постмортальной трансформации, горизонт рыхлый, морфологически гуано не выражено, при мезоморфологических исследованиях видны тонкие плёночки гуано покрывающие обломки элювия, на них поселяются колонии водорослей.
С 5-10 см — серый элювий андезито-базальтов с очень редкими обрывками водорослей.
D 10 см| — промёрзшая масса угловатых обломков элювия
Почву можно диагностировать как петрозём гумусовый типичный (Cryosol, Leptic).
Рис. 5. Посторнитогенные почвы. Остров Линдси. 14 февраля 2008.
Таким образом, можно сделать вывод, что почвенный покров острова Линдси весьма разнообразен и коренным образом отличается от почвенного покрова континентальных и прибрежных нунатаков Западной Антарктиды (нунатак — полностью окружённый льдом скалистый пик, горный гребень или холм, выступающий над поверхностью ледникового покрова или горного ледника). Разнообразие почв на острове Линдси связано с наличием больших колоний пингвинов, под гуано которых формируются выраженные орнитокопрогенные почвы, а также сопряжённые с ними петрозёмы под сообществами нитрофильных водорослей и лишайников. Копрогенные почвы представлены орнитогенной разновидностью, в которой можно выделить два варианта: почвы действующих колоний пингвинов и почвы их заброшенных колоний. Первые состоят из горизонта свежего гуано, под которым залегает слой перепревшего гуано, покрывающий плёнками и корочками элювий коренных пород. Вторые состоят из горизонта обломочного элювия, вымороженного на поверхность, подстилаемого хорошо перепревшим гуано, перемешанного с обломками элювия коренных пород. С копро-генными почвами парагенетически связаны петрозёмы под колониями нитрофильных водорослей, состоящие из горизонта O со свежими растительными остатками, а также слабогумусированного горизонта W, где формируется мелкозём, образующий микроагрегаты. Глубина мёрзлого слоя в копрогенных почвах составляет около 30 см, а литозёмов — 10-15 см, что связано с разными рельефными позициями этих почв. Данные почвы следует относить в международных классификация к различным вариантам криозёмов или криосолей, с добавление верфи-катора «орнитик» к названию почвы.
Работа выполнена при поддержке РФФИ: грант № 18-04-00900
Литератур а
Абакумов Е.В. 2014. Зоогенный педогенез как основной биогенный почвенный процесс в
Антарктиде // Рус. орнитол. журн. 23 (972): 576-584. Abakumov E. 2018. Content of available forms of nitrogen, potassium and phosphorus in ornithogenic and other soils of the Fildes Peninsula (King George Island, Western Antarctica) // Biol. Communications 63, 2: 109-116. https://doi.org/10.21638/spbu03.2018.203 Abakumov E.V., Parnikoza I.Y., Vlasov D.Y., Lupachev A.V. 2016. Biogenic-abiogenic interaction in Antarctic ornithogenic soils // Lecture Notes in Earth System Sciences: 237248.
Parnikoza I., Abakumov E., Korsun S., Klymenko I., Netsyk M., Kudinova A., Koze-retska I. 2016. Soils of the Argentine islands, Antarctica: Diversity and characteristics // Polarforschung 86, 2: 83-96.
