Industrialization in the Northern Hemisphere has led to warming and pollution of natural ecosystems. We used paleolimnological methods to explore whether recent climate change and/or pollution had affected a very remote lake ecosystem, i.e. one without nearby direct human influence. We compared sediment samples that date from before and after the onset of industrialization in the mid-nineteenth century, from four short cores taken at water depths between 12.1 and 68.3 m in Lake Bolshoe Toko, eastern Siberia. We analyzed diatom assemblage changes, including diversity estimates, in all four cores and geochemical changes (mercury, nitrogen, organic carbon) from one core taken at an intermediate water depth. Chronologies for two cores were established using 210Pb and 137Cs. Sedimentation rates were 0.018 and 0.033 cm year−1 at the shallow- and deep-water sites, respectively. We discovered an increase in light planktonic diatoms (Cyclotella) and a decrease in heavily silicified euplanktonic Aulacoseira through time at deep-water sites, related to more recent warmer air temperatures and shorter periods of lake-ice cover, which led to pronounced thermal stratification. Diatom beta diversity in shallow-water communities changed significantly because of the development of new habitats associated with macrophyte growth. Mercury concentrations increased by a factor of 1.6 since the mid-nineteenth century as a result of atmospheric fallout. Recent increases in the chrysophyte Mallomonas in all cores suggested an acidification trend. We conclude that even remote boreal lakes are susceptible to the effects of climate change and human-induced pollution.

中文翻译：

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气候变化和工业化对东西伯利亚东部博尔舒托科湖的影响

北半球的工业化导致自然生态系统变暖和污染。我们使用古湖泊学方法来探索最近的气候变化和/或污染是否影响了一个非常偏远的湖泊生态系统，即附近没有人类直接影响的生态系统。我们比较了 19 世纪中叶工业化开始前后的沉积物样本，这些样本来自西伯利亚东部 Bolshoe Toko 湖水深 12.1 至 68.3 m 之间的四个短岩心。我们分析了所有四个岩心的硅藻组合变化，包括多样性估计，以及在中等水深处采集的一个岩心的地球化学变化（汞、氮、有机碳）。两个内核的年表是使用 210Pb 和 137Cs 建立的。沉降率分别为 0.018 和 0。033 cm year−1 在浅水和深水站点，分别。我们发现，随着时间的推移，深水地点的轻浮游硅藻 (Cyclotella) 增加，重度硅化的真浮游 Aulacoseira 减少，这与最近较暖的空气温度和较短的湖冰覆盖期有关，这导致了明显的热分层。由于与大型植物生长相关的新栖息地的发展，浅水群落中的硅藻β多样性发生了显着变化。由于大气沉降，汞浓度自 19 世纪中叶以来增加了 1.6 倍。最近所有岩心中金藻属 Mallomonas 的增加表明存在酸化趋势。我们得出的结论是，即使是偏远的北方湖泊也容易受到气候变化和人为污染的影响。分别。我们发现，随着时间的推移，深水地点的轻浮游硅藻 (Cyclotella) 增加，重度硅化的真浮游 Aulacoseira 减少，这与最近较暖的空气温度和较短的湖冰覆盖期有关，这导致了明显的热分层。由于与大型植物生长相关的新栖息地的发展，浅水群落中的硅藻β多样性发生了显着变化。由于大气沉降，汞浓度自 19 世纪中叶以来增加了 1.6 倍。最近所有岩心中金藻属 Mallomonas 的增加表明存在酸化趋势。我们得出的结论是，即使是偏远的北方湖泊也容易受到气候变化和人为污染的影响。分别。我们发现，随着时间的推移，深水地点的轻浮游硅藻 (Cyclotella) 增加，重度硅化的真浮游 Aulacoseira 减少，这与最近较暖的空气温度和较短的湖冰覆盖期有关，这导致了明显的热分层。由于与大型植物生长相关的新栖息地的发展，浅水群落中的硅藻β多样性发生了显着变化。由于大气沉降，汞浓度自 19 世纪中叶以来增加了 1.6 倍。最近所有岩心中金藻属 Mallomonas 的增加表明存在酸化趋势。我们得出的结论是，即使是偏远的北方湖泊也容易受到气候变化和人为污染的影响。我们发现，随着时间的推移，深水地点的轻浮游硅藻 (Cyclotella) 增加，重度硅化的真浮游 Aulacoseira 减少，这与最近较暖的空气温度和较短的湖冰覆盖期有关，这导致了明显的热分层。由于与大型植物生长相关的新栖息地的发展，浅水群落中的硅藻β多样性发生了显着变化。由于大气沉降，汞浓度自 19 世纪中叶以来增加了 1.6 倍。最近所有岩心中金藻属 Mallomonas 的增加表明存在酸化趋势。我们得出的结论是，即使是偏远的北方湖泊也容易受到气候变化和人为污染的影响。我们发现，随着时间的推移，深水地点的轻浮游硅藻 (Cyclotella) 增加，重度硅化的真浮游 Aulacoseira 减少，这与最近较暖的空气温度和较短的湖冰覆盖期有关，这导致了明显的热分层。由于与大型植物生长相关的新栖息地的发展，浅水群落中的硅藻β多样性发生了显着变化。由于大气沉降，汞浓度自 19 世纪中叶以来增加了 1.6 倍。最近所有岩心中金藻属 Mallomonas 的增加表明存在酸化趋势。我们得出的结论是，即使是偏远的北方湖泊也容易受到气候变化和人为污染的影响。