Состав стабильных изотопов общего органического углерода в отложениях донных озера Байкал как индикатор для палеоклиматологии

Основные результаты диссертации можно кратко описать следующим образом. Обзор по современному и прошлому климату Восточной Сибири и Внутренней Азии демонстрирует, что эта областъ (регион) — среди наиболее чувствительных областей земного шара к орбитальному воздействию и содержит ценную запись палеоклимата. Климатические условия сильно зависимы от прихода солнечной инсоляции, и даже в современное время годовые средние климатические характеристики контролируются процессами холодного сезона. Обзор по биогенному кремнию демонстрирует, что осадочная запись озера Байкал не только показывает региональные палеоклиматические сигналы, но также представляет глобальную климатическую запись высокого разрешения. Обзор физической лимнологии предлагает физический механизм, объясняющий отношение сигнала продуктивности озера Байкал к орбитальному воздействию.

Изотопная работа по материалам озера Байкал представляет интервалы изменчивости и средние значений 513С и C/N различных источников органического углерода, например, для органического вещества почвы, органического вещества речного стока, планктонного и взвешенного органического вещества, растворенного неорганического углерода. Объединенные с водной химией Байкала и вычислениями баланса биогенных элементов, эти результаты — существенный вклад в понимание и будущее моделирование цикла углерода озера Байкал и его реакции на изменение климата. Изотопная работа показала, что органическое вещество из различных источников в отложениях озера Байкал можно различать по C/N и 513С составам. Осадочное органическое вещество прежде всего автохтонное и подобно морским изотопным записям, 513С в озере Байкал может использоваться как индекс продуктивности, а также 513С смещение во время последнего ледникового / межледникового перехода указывает на изменение в атмосферном палео-рС02. Недавно полученная 513С запись из 100-метрового керна BDP-93−2, несмотря на существенное присутствие терригенного органического вещества, показывает хорошую корреляцию с записью палео-рС02 из Восточного Средиземноморья (Fontugne и Calvert, 1992), что далее убеждает, что 813С индикатор в отложениях озера Байкал может успешно использоваться д ля плейстоценовых разрезов и в конечном счете откалиброван как индикатор палео-рС02.

Запись палео-рС02 от озера Байкал — вторая известная запись этого рода из озерных архивов после записи озера Biwa (Meyers и Horie, 1993). В отличие от изотопной записи озера Biwa, однако, временной промежуток осадочной записи озера Байкал просто выдающийся. Самые современные BDP-96 керны дают непрерывный разрез за последние 5 млн. лет (BDP-96 Members, 1997, в печати). Поэтому тот факт, что палео-рС02 сигнал представлен в 513С записи озера Байкал, открывает исключительную возможность получить длинную и непрерывную запись атмосферного палео-рС02 с высоким разрешением из центра самого большого континента на Земле.

Заключения.

Адресуя известные байкальские колонки 287 и 295, которые исторически стали стратотипами донных отложений озера Байкал с Академического хребта и Северного Бассейна, мы демонстрируем корреляцию между колонками различными методами корреляции и показываем однородную реакцию байкальской экосистемы на изменения климата. В этом контексте, запись 813С осадочного органического вещества озера Байкал — уникальная запись климатических изменений во внутренней континентальной Азии. Пример последнего ледникового / межледникового перехода показывает эту чувствительность: среднее значение 6%о изотопного смещения в 513С в ответ на увеличение в атмосферном С02 — выше, чем в любой из опубликованных до сих пор морских или континентальных записей. Мы полагаем, что озеро Байкал имеет огромный потенциал для изучения плейстоценовых климатических изменений и для получения длинных записей континентального рС02. Мы также полагаем, что вообще континентальные записи могут быть чрезвычайно чувствительны к атмосферному рС02 и способны внести новое понимание вопроса изменения рС02 и климата независимо от океанских индикаторов. В отличие от океанских вод, континентальные климатические системы не обладают огромным буферирующим объемом С02. Особенно в озере Байкал, чья щелочность чрезвычайно низка и должна была быть даже ниже в течение ледниковых времен, когда оно заполнялось талой ледниковой водой в условиях подавленного выветривания в водосборе. Сегодня объем растворенного С02 в озере Байкал прежде всего управляется респираторным (рециркулированным) углеродом (раздел 3.6). В течение ледниковых времен первичная продукция была более низкой (Безрукова и другие, 1991; КагаЪапоу и другие, 1992; Огашпа и другие, 1993) и поток органического вещества был заметно ниже, что видно из сохранности органического вещества в отложениях и из расчетов коэффициентов фоссилизации (раздел 4.4). Поэтому запас полного растворенного С02, должно быть, был ближе к составу, следующему из газообмена вода / атмосфера. Хотя предложенный механизм должен быть тщательно оценен, весьма возможно, что именно это и объясняет высокую чувствительность планктонного 513С озера Байкал к атмосферному изменению рС02.

СЛЧ отношения ледниковых отложений в озере Байкал. Ледниковые глины озера Байкал, красные глины пелагических частей океанов и цикл углерода.

Подобие цикла углерода озера Байкал в течение ледниковых времен с таковым пелагического океана с низкой продуктивностью, выведенное из оценок накопления органического углерода находит дополнительное подтверждение в С/Ы отношениях ледниковых отложений озера Байкал. Было отмечено, что в некоторых областях дна озера Байкал в ледниковых отложениях С/И опускаются до 4 — 5, что невозможно объяснить вкладами «планктонного» или «терригенного» источников (Ргокорепко и другие, 1993а). Подобные низкие С/И отношения наблюдаются в ледниковом разрезе колонки 295 К-3 с чрезвычайно низким содержанием органического углерода в отложениях (рис. 5.2.1 А). В океанских условиях чрезвычайное понижение С/И отношений было зарегистрировано в пелагических фациях красных глин (Романкевич, 1977). Относительное увеличение в содержании азота в океанских красных глинах объясняется более низкими скоростями разложения аминокислот в этих отложениях по сравнению с терригенными отложениями, где органическое вещество более неустойчиво и содержит более богатые кислородом соединения. Такой состав и более высокое общее содержание углерода терригенных отложений делает их более восприимчивыми к гидролизу и деградации (Романкевич, 1977). В результате с расстоянием от берега в океанских отложениях имеется ясная тенденция к уменьшению TOC и увеличения содержанию аминокислот и обогащенных азотом соединений в пелагических фациях по сравнению с осадками шельфа. Аминокислоты, перешедшие в поровые воды, стойки к деградации и могут быть предпочтительно сохранены в пелагических отложениях в условиях чрезвычайного окисления. Эта особенность исключительно пелагических глин и не распространяется на терригенные или карбонатные океанские отложения. Также, более высокое содержание азота возможно из-за сорбции на минеральных частицах и частично азот в этом случае присутствует в форме связанного аммония (Романкевич, 1977).

Океанский механизм обогащения азотом бедных углеродом отложений кажется вероятным также и для озера Байкал. Пониженные C/N, более высокая степень деградации органического вещества, резкое уменьшение продуктивности и коэффициент фоссилизации в течение ледниковых времен указывают в целом, что значительная реорганизация цикла углерода происходила в озере Байкал с ледниковыми / межледниковыми переходами, и пелагические ледниковые глины озера Байкал, с точки зрения накопления органического вещества и его сохранности, аналогичны океанским пелагическим красным глинам, хотя с седиментологической точки зрения это сравнение невозможно из-за чрезвычайно высоких скоростей накопления ледниковых отложений в озере Байкал. Два механизма обогащения азотом в красных глинах были предложены для объяснения низких C/N отношений: чрезвычайно глубокое окисление и сорбция аммония на минеральных частицах (Романкевич, 1977). Окислениянаиболее вероятное объяснение низкого C/N на Академическом хребте, где скорость осадконакопления самая медленная для Байкала, и снижение C/N наблюдается в ледниковых интервалах в ряде колонок (неопубликованные данные). Сорбция на тонких минеральных частицах более вероятна для объяснения снижения С/N, наблюдаемого во всех ледниковых отложениях глубоких бассейнов озера Байкал.

Рисунок 5.2.1. Корреляция колонок 287 К-2, 287 К-3 и 295 К-2, 295 К-3.

A) Литологический состав, черные треугольники указывают радиоуглеродные датировки (по Colman и другие, 1993, King и другие, 1993);

B) Диатомовая биостратиграфия (из Bradbury et al., 1994). Римские цифры указывают индивидуальные биостратиграфические зоны, штриховкой указаны границы зон, которые трудно проследитьС) Содержание биогенного кремния, % сухого веса;

D) Содержание общего органического углерода, % сухого веса;

E) C/N, отношение общего органического углерода к азоту;

F) 813С общего органического углерода, %о.

287 К" 2 287 К-3 287 К-3 биогенньш кремнезем (%) биогенный кремнезем (%) ЮС, %.

287 К-3 513С org.

О -,.

8 50 «S.

I юо is,^, в u 150.

0 20 40 60.

1 l l I I i i i.

Соге 287 К-2 w ««» uu Core 287 К-30 Ю 20 30 0 2 4 -32 -28 -24 -20.

III ¦ IV.

VIII.

I I I I I L 1 liuiliiiil l.i.i.i.l.l.i.i С в в D.

11 i 111 п 11 111 м 11.

4 8 12 16 20 C/N отношение E В.

295 к-2 295 к-3 295 к-3 биогенный кремнезем (%) биогенный кремнезем (%) TOC, %.

295 к-3 5"с. я.

Согв296К-2 0 10 203 040 50Соге29БК-3° 10 20 30 40 0 2 4 «32 -28 -24 -20.

I I I I I I е 150 ^ ее.

В S 200 ю.

5 250 ^.

350 400 В диатомовый ил, А маю алевритистая глина с диатомовыми ' ' i i i i i 1 I. 1.I.I—I i.i.i.i.i.t.i.i ш-" I I ¦1 ¦ 11 111 ¦ ¦ ¦ 1 4 8 12 16 20.

C/N отношение Е алевритистая глина глина.

Рисунок 5.2.2. Запись стабильных изотопов озераЕайкал, отражающая изменения атмосферного рС02 в течение последнего ледникового / межледникового перехода.

A) Стратиграфия донных отложений озера Байкал д ля колонок 287 К-3 и.

295 К-3;

B) Содержание биогенного кремния, % сухого веса;

C) 813С состав общего органического углерода, %о;

Б) Ледовые записи атмосферного рС02: открытые ромбы — ледовый керн Вугс! (Иейе1 и другие, 1988), сплошные ромбы — ледовый керн УоэШк (Вагпо1аи другие, 1987) — Е) Стратиграфия донных отложений озера Байкал для колонок 287 К-3 и 295 К-3 согласно стадиям БРЕСМАР изотопной кислородной кривой.

ПЛЕЙСТОЦЕН ГОЛОЦЕН.

САРТАНСКИЙ ледниковый период ДРИАС о о л и межледниковье глубина, см о> СЛ К) 14) ослослослосл.

0 о о о о о о о о.

1 I I I I I I > > I 1 I I I I { I I 1 I? I I I I I I 1 1, I I I I I 1 (I I I I I.

Рисунок 5.2.3 Изотопный состава ледниковых и межледниковых отложений колонок озера Байкал 295 К-3 и 287 К-3.

Квадраты соответствуют отложениям 287 К-3, круги — осадкам 295 К-3. Залитые символы указывают ледниковые отложения, открытые символы — межледниковые осадки.

Обратите внимание на слабую корреляцию между С/И и 813С органического вещества, которое предполагает, что изотопное смещение между последним ледниковым и современным межледниковым периодами не было вызвано изменениями в источниках органического вещества о и п г* со й ее & о w.

3S.

3 1 s с о н о.

Г) я.

32.0 -30.0 -28.0.

— 24.0 Ч -22.0 -20.0 -18.0 -16.0.

5% • • • ч-:-г.

1 Г~~1 |-1−1-1-]-1-г.

4 8 12 16 20.

C/N отношение.

Ф 295 К-3 ледниковые осадки ¦ 287 К-3 ледниковые осадки.

О 295 К-3 межледниковые осадки? 287 К-3 межледниковые осадки.

1. Александрова, Г. К., Визенко, О.С., Ладейщшсов, Н.П., Мизандронцева, К.Н., Сорокина, Л.П., 1977. Температурный режим воздуха, стр. 77−93, Структура и ресурсы климата Байкала и прилежащих территорий, Н. П. Ладейщиков (ред.), Новоибирск, Наука, 274 с.

2. Архипов, С.А., Исаева, Л.Л., Ивановский, Л.Н., Суходровский, В.Л., Гравис, Г. Ф.,.

3. Архипов, С.А., Беспалый, В.Г., Исаева, Л.Л., Короткий, А.М., 1993. Развитиеландшафтов и климата Северной Евразии: поздний плейстоцен голоцен, элементы прогноза. Наука, Новосибирск, 102 с.

4. Афанасьев, А.Н., 1976, Водные ресурсы и водный баланс бассейна Байкала. Наука, Новосибирск, 237 с.

5. Базаров, Д.-Д-Б., 1986. Прибайкалье и западное Забайкалье в кайнозое, Наука, Новосибирск, 181 с.

6. Безрукова, Е.В., Богданов, А., Вильяме, Д.Ф., Гранина, Л.З., Грачев, М.А., Игатова,.

7. Н.В., Карабанов, Е.Б., Купцов, В.М., Курылев, А.Б., Летунова, П.П., Лихошвай, Е.В., Черняева, Г. П., Шимараева, М.К., Якушин, А.О., 1991. Глубокие изменения экосистемы северного Байкала в голоцене. Доклады АН 321 (5), стр. 1032−1037.

8. Белова, В. А., 1985, Растительность и климат позднего кайнозоя на юге восточной Сибири. Наука, Новосибирск, 176 с.

9. Буфал, В.В., Панова, Г. П., Стрелочных, Л.Г., 1977. Радиационный режим и тепловой баланс, стр. 21−50, Структура и ресурсы климата Байкала и прилежащих территорий, Н. П. Ладейщиков (ред.), Новоибирск, Наука, 274 с.

10. Воробьева, Г. А., 1990. Стратиграфия и палеогеография южной-центральной Сибири, стр. 10−17, Стратиграфия, палеогеография и археология южной-центральной Сибири, Г. И. Медведев (ред.), изд-во Иркутского Университета.

11. Вотинцев, К.К., 1961. Гидрохимия озера Байкал, Наука, Москва, 311 с.

12. Вотинцев, К.К., Глазунов, И.В., Толмачева, А.П., 1965. Гидрохимия рек бассейна озера Байкал, Наука, Москва, 495 с.

13. Вотинцев, К.К., Поповская, Г. И., 1967. Годовая автотрофная продукция фитопланктона озера Байкал, Доклады АН СССР, 176 (1), стр. 419 422.

14. Вотинцев, К.К., Поповская, Г. И., 1973. О цикле органического вещества в озере Байкал, стр. 75−77, Цикл вещества и энергии в озерах и водохранилищах, Наука, Новосибирск.

15. Вотинцев, К.К., Мещерякова, А.И., Поповская, Г. И., 1975. Цикл органического вещества в озере Байкал, Наука, Новосибирск, 189 с.

16. Выхриспок, JI.A., 1979. Аморфный кремнезем в донных осадках озера Байкал. Литология и полезные ископаемые, 1, стр. 34−51.

17. Выхристюк, Л.А., 1980. Органическое вещество донных отложений озера Байкал, Наука, Новосибирск, 79 с.

18. Гавшин, В.М., Бобров, В. А., Богданов, Ю.А., 1994. Урановые аномалии вглубоководных осадках озера Байкал, Доклады АН 334 (3), стр. 356 359.

19. Гранина, Л.З., 1991. Вертикальные профили железомарганцевых конкреций в донных отложениях озера Байкал. Геохимия 10, стр. 1493−1500.

20. Голдырев, Г. С., 1982, ОсадкоНакопление и четвертичная история Байкала. Наука, Новосибирск, 181 с.

21. Зубаков, В. А., 1986. Глобальные климатические события плейстоцена, Наука, Ленинград, 186 с.

22. Ивановский, Л.П., 1981, Гляциальная геоморфология гор. Наука, Новосибирск, 181 с.

23. Йоргенсен, С.Е., 1985, Управление озерными системами. Агропромйздат, Москва, 87 с.

24. Казьмин, В.Г., Гольмшток, А., 1996. История байкальского рифта. Природа 7, стр. 62−69.

25. Каплин, П. А., Кинд, Н.В. (ред.), 1987. Четвертичные оледенения на территории СССР (основные результаты советской рабочей группы IGCP project 24), материалы к XII Конгрессу ИНКВА, Наука, 134 с.

26. Кашик, С.А., Карпов, И.К., Мазилов, В.Н., 1991. Модель физико-химического баланса вещества в озере Байкал. Возможный механизм. Доклады АН СССР 328 (6), стр. 731−734.

27. Кинд Н. В., 1974, Геохронология позднего Антропогенапо изотопным данным. Наука, Москва, 255 с.

28. Кияшко, С.И., Мамонтов, А.М., Черняев, М.Г., 1991. Анализ пищевых связей рыб озера Байкал по соотношениям стабильных изотопов. Доклады АН 318 (5), стр. 12 681 271.

29. Князева, Л.М., 1954. Осадкообразование в озерах влажной зоны СССР, clp. 180−263, Осадкообразование в современных водоемах. Страхов, Н.М. (ред.), АН СССР, Москва.

30. Кожов, М.М., 1962, Биология озера Байкал. АН СССР, Москва, 315 с.

31. Кононов, Е.Е., Мац, В.Д., 1986. История байкальского стока. Известия Высшей Учебной школы, Геол. разведка, 6, стр. 91−98.

32. Кравчинский, А., Мац, В., 1982. Палеомагнетизм, стр. 129−153, Плиоцен и плейстоцен среднего Байкала. Флоренсов, H.A. (ред.), Наука, Новосибирск.

33. Ладейщиков, Н.П., 1977а. Природные особенности территории, стр. 9−21, Структура и ресурсы климата Байкала и прилежащих территорий. Н. П. Ладейщиков (ред.), Наука, Новосибирск, 274 с.

34. Ладейщиков, Н.П., 1977Ъ. Эффект рельефа подстилающей поверхности, стр. 68−71, Структура и ресурсы климата Байкала и прилежащих территорий. Н. П. Ладейщиков (ред.), Наука, Новосибирск, 274 с.

35. Ладейщиков, Н.П., Филлипов, А.Х., Зедгенидзе, — Е.Г., Зусман, И.К., Оболкин, В. А.,.

36. Резникова, С.Ф., 1977. Атмосферные осадки и режим влажности, стр. 98−125, Структура и ресурсы климата Байкала и прилежащих территорий. Н. П. Ладейщиков (ред.), НаукаНовосибирск, 274 с.

37. Логачев, И.А., Антошенко-Оленев, И.В., Базаров, Д.-Д.Б., Галкин, В.И., Голдырев, Г. С., Ендрихинский, A.C., Золотарев, А.Г., Сизиков, А.И., Уфимцев, Г. Ф., 1974, Нагорья Прибайкалья и Забайкалья. Наука, Москва, 359 с.

38. Логинова, Л.П., Хурсевич, Г. К., 1990. Ископаемая диатомовая флора в озере Байкал, стр. 146−157, Новые виды ископаемой флоры и фауны Белоруссии, Наука и Техника, Минск.

39. Лут, Б.Ф., 1964. Геоморфология дна Байкала, стр. 5−123, Геоморфология Байкала и его берегов. Флоренсов, H.A. (ред.), Наука, Новосибирск.

40. Лут, Л.И., 1977. Ветровой режим, стр. 125−141, Структура и ресурсы климата Байкала и прилежащих территорий, Н. П. Ладейщиков (ред.), Наука, Новосибирск, 274 стр.

41. Лут, Л.И., Сергеев, Н.И., Тарасова, А.И., 1977. Атмосферная циркуляция и давления, стр. 50−68, Структура и ресурсы климата Байкала и прилежащих территорий. Н. П. Ладейщиков (ред.), Наука, Новосибирск, 274 с.

42. Николаев, В.Г., Ванякин, Л.А., Калинин, В.В., Милановский, В.Ю., 1985. Осадочныйразрез под озером Байкал. Бюлл. Московского Общества испытателей природы, отд. геологическое, 60, стр. 48−58.

43. Пампура, В.Д., Сандимиров, И.В., Медведева, С.А., Улыбушева, Е.И., Черная, Л.И.,.

44. Сандимирова, Г. П., Арсентьева, А.Г., Поповская, Г. И., 1996. Изотопный состав урана и тория в органической фракции донных осадков озера Байкал, Геохимия, 4, стр. 359−369.

45. Поповская, Г. И., 1967. Фитопланктон Байкала и его роль в продукции автохтонногоорганического вещества, Цикл вещества и энергии в озерных водоемах. Наука, Москва.

46. Поповская, Г. И., 1971а. Годовые изменения фитопланктона. Лимнологияпридельтовых пространств озера Байкал, Труды Лимнологического Института, 12 (32), ЛИН, Иркутск.

47. Поповская, Г. И., 1971 Ь. Диатомовые водоросли в поверхностном слое грунта. Лимнология придельтовых пространств озера Байкал, Труды Лимнологического Института, 12 (32), ЛИН, Иркутск.

48. Поповская, Г. И., 1987. Фитопланктон глубочайшего озера в мире, стр. 107−116, Труды Зоологического Института, 172, Изд-во АН СССР, Ленинград.

49. Попова, С.М., Мац, В.Д., Черняева, Г. П., Шимараева, М.К., Кульчицкий, A.A.,.

50. Воробьева, Г. А., Климанова, В.М., Кононов, Е.Е., 1989, Палеолимнологические реконструкции. Байкальская рифтовая зона. Наука, Новосибирск, 111с. .

51. Равский, Э.И., 1972. Осадконакопление и климат Внутренней Азии впозднечетвертичное время, ГИН АН СССР, изд-во Наука, Москва, 341 с.

52. Романкевич, Е.А., 1977. Геохимия органического вещества в океане, Наука, Москва, 256 с.

53. Россолимо, 1971, Байкал. Восточно-Сибирское издательство, 110 стр.

54. Тарасова, E.H., 1975, Органическое вещертво в водах Южного Байкала. Наука, Новосибирск, 147 с.

55. Тарасова, E.H., Мещерякова, А.И., 1992, Современное состояние гидрохимического режима озера Байкал. Наука, Новосибирск, 141 с.

56. Флоренсов, H.A., 1960, Мезозойские и кайнозойские депрессии Прибайкалья. Наука, Москва-Ленинград, 258 с.

57. Флоренсов, H.A., Лут, Б.Ф., Белова, В.А., Болдырев, Г. С., 1982. История развития байкальской депрессии, стр. 6−11, Позднечетвертичная история СССР: к XI Конгрессу ИНКВА, Наука, Новосибирск.

58. Черняева, Г. Е., 1970. Диатомовые в донных осадках севера озера Байкал, в Донные отложения Байкала, Академия Наук, Москва, стр. 144−160.

59. Alley, R.B., Gow, A.J., Johnsen, S .J., Kipfstuhl, J., Messe, D.A., Thorsteinsson, Th., Comparison of deep ice cores, Nature, 373, pp. 393 394, 1995.

60. Arkhipov, S.A., Late Pleistocene glaciation of Western Siberia, in Late Quaternary.

61. Environments of Soviet Union, A. A. Velichko edited, 327 pp. (Univ. of Minnesota Press), pp. 13 19, 1984.

62. Barnola, J.M., Raynaud, D., Korotkevich, Y.S., Lorius, C., Vostokice core provides 160,000-year record of atmospheric C02, Nature, 329, pp. 408 414, 1987.

63. BDP Members (compiled by D.F. Williams), Continuous paleoclimale record of last 5 MA from Lake Baikal, Siberia, submitted to EOS, 1997.

64. BDP-93 Baikal Drilling Project Members (complied by D. F. Williams), Preliminary results of the first drilling on Lake Baikal, Buguldeika site, south-eastern Siberia, Quaternary International, 37, pp. 3 17, 1997.

65. BDP Members (compiled by M.I. Kuzmin), Results of the first drilled borehole at Lake.

66. Baikal near the Buguldeika Isthmus, Russian Journal of Geology and Geophysics, 36, (2), pp. 1 32, 1995.

67. Belova, V.A., Lut, B.F., Loginova, L.P., Khursevich, G.K., Sediment formation in Lake Baikal, Hydrobiologia, 103, pp. 281 285, 1983.

68. Bemer, R.A., Lasaga, A.C., Garrels, R.M., The carbonate-silicate geochemical cycle and its effect on atmospheric carbon dioxide over the past 100 million years, American Journal of Science, 283, pp. 647 683, 1983.

69. Bezrukova, E.V., Fowell, S.J., Late Pleistocene vegetation and climate of southern Siberia, from a 98 m core of Lake Baikal, Abstracts with Programs GSA, 26: A64 (1994).

70. Boyle, E.A., Vertical oceanic nutrient fractionation and glacial / interglacial C02 cycles, Nature, 331, (7), 1988.

71. Bradbury, J.P., Bezrukova, E., Chernyaeva, G., Colman, S.M., and Khursevich, G., King J., Likhoshway Ye., A synthesis of post-glacial diatom records from Lake Baikal, Journal of Paleolimnology, 10, pp. 231 252, 1994.

72. Broecker, W.S., Absolute dating and the astronomical theory of glaciation, Science, 151, pp. 299 304, 1966.

73. Broecker, W. S., The cause of the glacial to interglacial atmospheric C02 change: a polar alkalinity hypothesis, Global Biogeochemical Cycles, 3, (3), pp. 215 239, 1989.

74. Broecker, W.S., Van Donk J., Insolation changes, ice volumes, and the lsO record in deep-sea cores, Rev. Geophysics and Space Physics, 8, pp. 169 198, 1970.

75. Carter S. J., Colman S. M. Biogenic silica in Lake Baikal sediments: Results from 1990;1992 American cores. J. Great Lakes Res. 20 (4), 751−760, 1994.

76. Colman, S.M., Carter, S.J., Hatton, J., Haskell, B.J., Cores collected in Lake Baikal, Siberia, by USGS, 1990 1992, visual descriptions, photographs, x-radiographs, bulk-density measurements, and grain-size analyses, USGS Open-File Report 94−445, 1994.

77. Crowley, T.J., Past C02 changes and tropical sea surface temperatures, Paleoceanography, 6, (3), pp. 387 394, 1991.

78. Degens, E.T., Guillard, R.R.L., Sackett, W.M., Hellebust, J.A., Metabolic fractionation of carbon isotopes in marine plankton -1. Temperature and respiration experiments, Deep Sea Research, 15, pp. 1−9, 1968.

79. Deines, P., The isotopic composition of reduced organic carbon, in P. Fritz and J. Fontes ed., Handbook of Environmental Isotope Geochemistry, 545 pp, Elsevier, pp. 329 406, 1980.

80. Edgington D.N., Klump, J.V., Robbins J.A., Rusner Yu.S., Pampura V.D., Sandimirov I.V., Sedimentation rates, residence times and radionuclide inventories in Lake Baikal from 137Cs and 210Pb in sediment cores, Nature, 350, pp 601 603, 1991.

81. Edgington, D.N., Robbins, J.A., Colman, S.M., Orlandini, K.A., Gustin, M.-P., Uranium-series disequilibrium, sedimentation, diatom frustules, and paleoclimate change in Lake Baikal, Earth and Planetary Science Letters, 142, pp. 29 42, 1996.

82. Fowell, S. J., Bezrukova, E. V., Williams, D. F. A 600 kyr age for the first long core of Lake Baikal, based on correlation of the palynological record with the SPECMAP marine oxygen isotope curve, Abstracts with Programs GSA, 27: A133, 1995.

83. Freeman, K. H., Hayes, J. M., Fractionation of carbon isotopes by phytoplankton andestimates of ancient C02 levels, Global Biogeochemical Cycles, 6, (2), pp. 185 198, 1992.

84. Fry, B., Wainright, S. C., Diatom sources of 13C rich carbon in marine food webs, Marine Ecology Progress Series, 76, pp. 149 — 157, 1991.

85. Fuji, N., Palynological investigation of core 100 meter from Lake Baikal, southeastern Siberia, International Project on Paleolimnology and Cenozoic Climate, Universitatsverlag Wagner, Innsbruck, S. Horie ed., IPPCE Newsletter, 9, pp. 42 -46, 1995.

86. Fuji, N., Palynological investigation of core 323 PC-1 from Lake Baikal, southeastern Siberia, 6, International Project on Paleolimnology and Cenozoic Climate, Universitatsverlag Wagner, Innsbruck, S. Horie ed., IPPCE Newsletter, pp. 103 115, 1992.

87. Granina, L. Z., Grachev, M. A., Karabanov, E.B., Kuptsov, V. M., Shimaraeva, M. K.,.

88. Williams, D. Accumulation of biogenic silica in bottom sediments of Baikal, Russian Jounal of Geology and Geophysics, 34, (10−11), pp. 126 135, 1993.

89. Granina, L.Z., Ferromanganese formations in Lake Baikal: formation conditions, composition, distribution, International Project on Paleolimnology and Cenozoic Climate, Universitatsverlag Wagner, Innsbruck, IPPCCE Newsletter, 6, pp. 39−47, 1992.

90. GRIP (Greenland Ice-core Project) Members, Climatic instability during the last interglacial period recodrded in the GRIP ice core, Nature, 364, pp. 203 207, 1993.

91. Grosswald, M.G., Kuhle, M., Impact of glaciations on Lake Baikal, International Project on Paleolimnology and Cenozoic Climate, Universitatsverlag Wagner, Innsbruck, S. Horie ed., IPPCE Newsletter, 8, pp. 48 60, 1994.

92. Grosswald, M.G., Late Weichselian ice sheet of Northern Eurasia. Quater. Res., 13, pp. 1 -32, 1980.

93. Hollander, D.J., McKenzie, J., A., C02 control on carbon-isotope fractionation duringaqueous photosynthesis: Apaleo-pC02 barometer, Geology, 19, pp. 929 932, 1991.

94. Hutchinson, D.R., Golmstock, A.J., Zonenshain, L.P., Moore, T.C., Scholz, C.A., Klitgord, K.D., Preliminary results from 1989 mulichannel seismic reflection survey in Lake Baikal, Russian Journal of Geology and Geophysics, 34, (10−11), pp. 19 27, 1993.

95. Jasper, J.P., Gagosian, R.B., Glacial-interglacial climatically forced 513C variation in sedimentarty organic matter, Nature, 342, pp 60 62, 1989.

96. Karabanov et al., 1997 b in prep. Chronological model for BDP-93 Leg I.

97. Karabanov, E.B., Prokopenko, A. A., Williams, D.F., submitted to Quaternary Research. The link between insolation, North Atlantic circulation and intense glaciations in Siberia during interglacial periods of the late Pleistocene, 14 pp.

98. Kellogg, T. B., Late Quaternary climatic changes: Evidence from deep-sea cores of.

99. Norwegian and Greenland Seas, Geol. Soc. of Amer., Memoir, 145, pp. 77 110, 1976.

100. Khotinsky, N.A., Holocene climatic change, in Late Quaternary Environments of Soviet.

101. Union, A. A. Velichko Ed., 327 pp. (Univ. of Minnesota Press), pp. 305 309, 1984.

102. King, J., Peck., J. Gandemi P., Kravchinsky V., Paleomagnetic and rock-magnetic studies of Lake Baikal sediments, Soviet Journal of Geology and Geophysics, 34, (10−11), pp.148 162, 1993.

103. King, J. W., Baneijee, S.K., Martin, J. and Lund, S., Use of small amplitude paleomagnetic fluctuations for correlation and dating of continental climatic changes. Paleogeography, Paleoclimatology, Paleoecology, 42, pp. 167−184, 1983.

104. King, J.W., Gangemi, P. and Kravchinski., V., 1991. Stratigraphy of lake Baikal sediments from paleomagnetic and rock-magnetic studies of piston cores. EOS Trans. Amer. Geophys. Un., 72, 306.

105. Kukla, G., Heller, F., Ming, L.X., Chun X.T., Lin, T.S., Sheng, A.Z., Pleistocene climates in China dated by magnetic susceptibility, Geology, 16, pp. 811 814, 1988.

106. Kutzbach, J.E., Guetter, P.J., Ruddiman, W.F., Prell, W.L., Sensitivity of climate to late Cenozoic uplift in Sputhern Asia and American West: numerical experiments, Journal of Geophysical Research, 94, D15, pp. 18,393 18,407, 1989.

107. Kuzmin, M.I., and D.F. Williams, eds., Scientific results of the Baikal Drilling Project, Russian Journal of Geology and Geophysics, 34, pp. 3−11, 1993.

108. Martin, J.H., Glacial interglacial C02 change: the iron hypothesis, Paleoceanography, vol. 5, (1), pp. 1 — 13, 1990.

109. Martin, P., Goddeeris, B., Martens, K., Sediment oxygen distribution in ancient lakes, Verh. Internat. Verein. Limnol., 25, pp. 793 794, 1993.

110. Martinson D.G., Pisias N.G., Hayes J.D., Imbrie, J., Moore, T., Shackleton, N.J., Age dating the orbital theory of the ice ages. Development of a high-resolution 0 to 300,00 year chronostratigraphy, Quaternary Research, 27, pp. 1- 29, 1987.

111. Mats, V. D., The structure and development of the Baikal rift depression. Earth-Science Rev., Elsevier, Amsterdam, 34, pp. 81−118, 1993.

112. McKenzie, J. A., Carbon isotopes and productivity in the lacustrine and marine environment, in W. Stumm edited, Chemical processes in lakes, New York, John Wiley and Sons, pp. 99- 118, 1985.

113. Meyers, P.A., Horie S., An organic isotopic record of glacial-postgalcial change in atmospheric pC02 in the sediments of Lake Biwa, Japan, Paleoceanography, Paleoclimatology, Paleoecology, 105, pp 171 178, 1993.

114. Molnar P., Tapponier, P., Cenozoic Tectonics of Asia: Effects of a continental collision, Science, 189, No. 4201, pp. 419 426, 1975.

115. Neftel A., Oescheger, H., Schwander, J., Stauffer, B., Zumbruitn, R., Ice core samplemeasurements give atmospheric C02 content during the past 40,000 years, Nature, 295, pp 220 223, 1982.

116. Neftel, A., Oeschger, H., Staffelbach, T., Stauffer, B., C02 record in the Byrd ice core 50,000- 5,000 years BP, Nature, 331, 609−611, 1988.

117. Nikolaev, V.G., Structure of sedimentary fill of continental rifts, Geotectonics, 20, (2) pp. 165 170, 1986.

118. Nikolaev, V.G., Vanyakin, L.A., Kalinin, V.V., Milanovsky, V.Yu., The sedimentary section beneath Lake Baikal, International Geology Review, v. 27, pp. 449 459, 1985.

119. Nowaczyk, N.R., Magnetostratigraphy of Lake Baikal sediments basic results on core BDP-93−2, International Project on Paleolimnology and Cenozoic Climate, Universitatsverlag Wagner, Innsbruck, S. Horie ed., IPPCE Newsletter, 9, pp. 8 — 17, 1995.

120. Pampura V.D., Kuzmin M.I., Gvozdkov A. et al., Geochemistry of recent sediments in Lake Baikal, International Project on Paleolimnology and Cenozoic Climate, Universitatsverlag Wagner, Innsbruck, S. Horie ed., IPPCCE Newsletter, 7, pp. 5 17, 1993.

121. Pampura, V.D., Kuzmin, M.I., Gvozdkov, A.N., Antipin, V.S., Lomonosov, I.S.,.

122. Geochemistry of recent sedimentation of Lake Baikal, International Project on Paleolimnology and Cenozoic Climate, Universitatsverlag Wagner, Innsbruck, IPPCCE Newsletter, 7, pp. 5−16, 1993.

123. Pampura, V.D., Sandimirov, I.V., Radiochemical investigations of Lake Baikal ecosystem, Russian Journal of Geology and Geophysics, 34, pp. 192 200, 1993.

124. Park, R., Epstein, S., Carbon isotope fractionation during photosynthesis, Geochimica et Cosmochimica Acta, 21, pp 110 126, 1960.

125. Peck, J. A., King, J.W., Colman, S.M., and Kravchinsky, V.A., A rock-magnetic record from Lake Baikal, Siberia: Evidence for Late Quaternary climate change, Earth and Planetary Science Letters, 122, pp. 221−238, 1994.

126. Pedersen, T.F., Nielsen, B., Pickering, M., Timing of late Quaternary productivity pulses in the Panama Basin and implications for atmospheric C02, Paleoceanography, 6, 6, pp. 657−677, 1991.

127. Popp, B. N., Takigiku, R., Hayes, J.M., Louda, J.W., Baker, E.W., The post-Paleozoic chronology and mechanism of 13C depletion in primary marine organic matter, American Journal of Science, 289, pp. 436 454, 1989.

128. Prell, W.L., Kutzbach, J.E., Sensitivity of the Indian monsoon to forcing parameters and implications for its evolution, Nature, 360, pp. 647 652, 1992.

129. Prokopenko, A. A., Williams, D.F. and Karabanov, E.B., submitted to Earth and Planetary Science Letters, The sedimentary record of paleo-pC02 from Lake Baikal, Russia.

130. Qiu, L., Geochemical Indicators of Productivity and Climate in Recent and Holocene.

131. Sediments of Lake Baikal, Russia. Ph.D. in Geology, Univ. South Carolina, 144 pp., 1992.

132. Qiu, L., Williams, D., Gvozdkov, A., Karabanov, E., Shimaraeva, M., Biogenic silicaaccumulation and paleoproductivity in the northern basin of Lake Baikal during the Holocene, Geology, 21, pp. 25 28, 1993.

133. Quade, J., Cerling, T.E., Bowman, J.R., Develompent of Asian monsoon revealed by marked ecological shift during the latest Miocene in northern Pakistan, Nature, 342, pp. 163 -166, 1989.

134. Rau, G.H., Takahashi, T., Des Marais, D.J., Latitudinal variations in plankton 813C: implications for C02 and productivity in past oceans, Nature, 341, pp. 516 518, 1989.

135. Rau, G.H., Froelich, P.N., Takahashi, T., Des Marais, D.J., Does sedimentary organic S13Crecord variations in quaternary ocean C02 (aq).?, Paleoceanography, 6, (3), pp. 335 347, 1991.

136. Riebsell, U., Wolf-Gladrow, D.A., Smetacek, V., Carbon dioxide limitation of marine phytoplankton growth rates, Nature, 361, pp. 249 251, 1993.

137. Ruddiman, W. F., Mclntyre, A., Northeast Atlantic Paleoclimatic Changes over the past 600,000 years, Geol. Soc. of Amer., Memoir 145, pp. 111−146, 1976.

138. Ruddiman, W. F., Mclntyre, A., Warmth of the Subpolar North Atlantic Ocean During Northern Hemisphere Ice-Sheet Growth, Science, 204, pp. 173 175, 1979.

139. Ruddiman, W. F., Mclntyre, A., Niebler-Hunt, V., Durazzi, J.T., Oceanic evidence for the mechanism of Rapid Northern Hemisphere Glaciation, Quaternary Research, 13, pp.33 64, 1980.

140. Shackleton, N. J., Oxygen isotopes, ice volume, and sea level, Quaternary Science Reviews, 6, pp. 183−190, 1988.

141. Short, D. A., Mengel, J. G" Crowley, T. J, Hyde, W. T" North, G.R., Filtering of.

142. Milankovitch cycles by earth’s geography., Quaternary Research., 35, pp. 157 171, 1991.

143. Sirocko, F., Garbe-Schonberg, D., Mclntyre, A., Molfino, B., Teleconnections between the subtropical monsoons and high-latitude climates during the last deglaciation, Science, 272, pp. 526 529, 1996.

144. Spiker, E.C., Hatcher, P.G., Carbon isotope fractionation of sapropelic organic matter during diagenesis, Organic Geochemistry, 5, pp. 283 290, 1984.

145. Stuiver, M., Climate versus changes in 513C content of the organic component of lake sediments during late Quaternary, Quaternary Research, 5, pp. 251 262, 1975.

146. Takahashi, T., Broecker, W.S., Langer, S., Redfreld ratio based on chemical data fromisopycnal surfaces, Journal of Geophysical Research, 90, no. C4, pp. 6907 6924, 1985.

147. Tapponier, P., Molnar P., Slip-line field theory and large-scale continental tectonics, Nature, 26< pp. 319 324, 1976.

148. Thompson, R., and Morton, D.J., Magnetic susceptibility and particle size distribution in recent sediments of the Loch Lomand drainage basin, Scotland. Journal of Sedimentary Petrology, 49, pp. 801−818, 1979.

149. Thunell, R.C., Qingmin M., Calvert S.E., Fontugne, M.R., Glacial-Holocene biogenicsedimentation patterns in the South China Sea: productivity variations and surface water pC02, Paleoceanography, 7, (2), pp 143−162, April, 1992.

150. Toyoda, K., Takemura, K., Ishiwatari, R., Comprehensive investigation of Lake Baikal core 323 PC 1, Russian Journal of Geology and Geophysics, 34, (10−11), pp. 101 — 110, 1993.

151. Velichko, A. A, Late Pleistocene spatial paleoclimalic reconstructions, in Late Quaternary Environments of Soviet Union A. A. Velichko ed., 327 pp., Univ. of Minnesota Press, pp. 261 285, 1984 ¦

152. Verkhozina, V.A., Kozhova, O.M., Kusner, Y.S., 1997. Hydrodynamics as a limiting factor in Lake Baikal ecosystem. Ecovision 6, pp. 73−83.

153. Williams, D. F., Qui, L., Karabanov, E., Gvozdkov, A. Geochemical indicators ofproductivity and sources of organic matter in surficial sediments of Lake Baikal, Russian Jounal of Geology and Geophisics, 34, (10−11), pp. 111−125, 1993.

154. Williams, D.F., and BDP-93 Baikal Drilling Project Members, 1997a, Preliminary results of the first scienticif drilling on Lake Baikal, Buguldeika Site, southeastern Siberia, Quaternary International, 37, pp. 3 -17, 1997.

155. Williams, D.F., Karabanov, E.B., Prokopenko A.A., Kuzmin, M.I., 1997b. Paleoclimate.

156. Reconstructions from Lake Baikal Sediments In: Geological History of The Baikal Rift Zone, ed. by V.D. Mats and D. Hutchinson, Cambridge Univ. Press, in press.

157. Zonenshain, L.P. and Savostin, L.A., Geodynamics of the Baikal rift zone and plate tectonics of Asia. Tectonophysics 76, pp. 1 45, 1981.

158. Zubakov, V.A., Borzenkova, 1.1., Global Paleoclimate of Late Cenozoic, ELSEVIER, 456 pp., 1990.