При прогнозируемом повышении температур и отсутствии выраженного уменьшения осадков внешние климатические условия будут способствовать дальнейшему формированию и распространению черноземов, прежде всего в не нарушенных агрохозяйственной деятельностью землях. К такому выводу пришла выпускница факультета географии и геоинформационных технологий НИУ ВШЭ София Жмыро.
Для моделирования биологической составляющей почвообразовательных процессов в черноземах София Жмыро реконструировала климат лесостепной зоны Восточно-Европейской равнины за последние 16 700 лет. Для анализа она использовала комбинации спорово-пыльцевых данных с липидными биомаркерами GDGT. Это позволило преодолеть разрыв между различными временными разрешениями и выявить основные моды климатической изменчивости.
«Основу клеточных мембран живых организмов составляют липиды. Мембрана клеток очень чувствительна к изменениям окружающей среды. В момент отмирания она фиксирует в своей структуре запись о температуре, что позволяет реконструировать условия среды, в которых обитали организмы в определенный период», — рассказала София Жмыро.
Алгоритм исследования включал отбор проб, анализ биомаркеров, реконструкцию климата и последующее моделирование, поясняет научный руководитель исследования — доцент факультета географии и геоинформационных технологий НИУ ВШЭ Алла Юрова.
Для реконструкции эволюции почв в голоцене использовалась модель SoilGen. Она рассчитывает процессы почвообразования с учетом влияния климатических, биотических и геолого-геоморфологических факторов. В качестве входных данных для модели использовались полученные временные ряды осадков, температуры и чистой первичной продукции.
«Полученные результаты демонстрируют, что биологические параметры черноземов отчетливо реагируют на климатические колебания голоцена. Причем интенсивность их проявления прямо связана с температурным режимом, — говорит София Жмыро. — При прогнозируемом повышении температур и отсутствии выраженного уменьшения осадков внешние климатические условия будут способствовать дальнейшему формированию и распространению черноземов, прежде всего в не нарушенных агрохозяйственной деятельностью землях. В таком сценарии, аналогично голоценовому оптимуму, современная климатическая динамика ориентирована не на деградацию, а на развитие почвообразования».
В целом исследование решает проблему отсутствия детальных палеоклиматических данных, необходимых для моделирования происхождения почв. Существующие модели палеоклимата не всегда точно показывают, как менялись температура и количество осадков. Косвенные данные также могут быть неточными, поэтому их необходимо проверять другими методами.
Работа Софии Жмыро вносит существенный вклад в возрождение и развитие этого научного направления в России, поскольку последние статьи российских ученых, посвященные применению биомаркеров GDGT в палеопочвоведении, были опубликованы еще в 2019 году.
Исследование стало основой дипломной работы Софии Жмыро. Проект выполнен совместно с Институтом почвоведения Китайской академии наук (ISSCAS), где в октябре 2025 года был проведен ключевой лабораторный анализ. Результаты работы она представила на 23-м Всемирном конгрессе почвоведов в Нанкине (Китай) в июне 2026 года.