Региональные реконструкции палеоклимата и растительности четвертичного периода базируются на спорово-пыльцевых данных, литологии и строению опорных разрезов. Для реконструкций в пределах позднего плейстоцена в последнее время проводится систематическое бурение илистых озерных осадков, которые часто содержат органический материал для возрастной привязки горизонтов к региональным и местным климато-стратиграфическим шкалам. Наиболее детально исследована вторая половина позднего плейстоцена - диапазон (до 45 тыс.л.), в пределах которого широко применяется датирование по радиоуглероду С14. В пределах побережья Тауйской губы наиболее представительным эталоном позднеплейстоцен-голоценовых отложений может рассматриваться разрез в песчаном карьере долины р. Танон (правый приток р. Ола),  детально изученный А.В.Ложкиным и О.Ю.Глушковой (Андерсон и др, 1997; 1998; 2000). Разрез привязан 10 радиоуглеродными датировками и характеризует палеогеографические условия района последних 35-45 тыс. л. (рис.  18).  Вскрываемые здесь карьером осадки Ольской впадины являются достаточно типичными для Тауйско-Кавинской системы неотектонических депрессий.  В северной части разреза на протяжении до 800 м обнажена толща позднеплейстоценовых озерно-аллювиальных песков, залегающих на плиоценовых (?) конгломератах (Позднечетвертичные..., 2002). В слое песка на глубине 8 м от поверхности в ходе карьерных работ были обнаружены два бивня мамонта, по одному из которых получена радиоуглеродная датировка 21,6 тыс.л. (ГИН-6309). Позднеплейстоценовые пески имеют субгоризонтальную или слабонаклонную (фациальную) слоистость и включают многочисленные рассеяные по слойкам фрагменты корней травянистых растений и тонкую углефицированную органику. Встречаются псевдоморфозы по повторно-жильным льдам, достигающие в ширину до 2 м. Мощность плейстоценовой части разреза составляет 10-12 м. 

Позднеплейстоценовые пески перекрыты прерывистыми линзами слоистых глинисто-песчаных голоценовых осадков, включающих погребенные почвенные и торфяные горизонты. Нередко наблюдаются стволы и ветви деревьев, кустарники, травяный опад, разорванные горизонты вулканического пепла. Современная растительность ландшафта здесь представлена лиственничным лесом, влажными прибрежноохотскими лесотундровыми и интразональными долинными лугово-кустарниковыми растительными группировками.  Мощность голоценовых осадков варьирует от 30 до 270 см. 

По соотношению концентрации основных таксонов внутри спектра ясно выделяются три пыльцевые зоны. В нижней зоне (ТА1) доминирует пыльца кедрового стланика (13-33%), берез (7-14%), ольхи (3-8%), злаковых (6-20%), осок (8-12%), полыни (6-30%), гвоздичных (3-30%) и постоянно присутствует до 4% пыльцы лиственницы, несмотря на ее похую сохраняемость в осадках по сравнению с другими таксонами. Зона ТА2 содержит пыльцу злаковых (до 37%), осоковых (до 23%) , полыней (до 30%), много Плаунка сибирского (до 55%). В зоне ТА3 представлены высокие содержания пыльцы кустарников - березы (36-65%), кедрового стланика (8-38%), ольхи (10-27%) и стабильные концентрации пыльцы лиственницы. Споры сфагновых мхов (40-290%) наиболее многочисленны среди споровых растений.

По интерпретаци А.В.Ложкина и О.Ю.Глушковой  (Позднечетвертичные..., 2002) нижняя пыльцевая зона (ТА1) относится к каргинскому (последнему позднеплейстоценовому) межледниковью. Растительный покров того времени здесь представлял лиственничную лесотундру, сменявшуюся в ландшафтных поясах на высококустарниковую тундру с кедровым стлаником, кустарниковыми березами, ивами и ольховником. Предполагается, что в то время кедровостланиковые ассоциации образоваывали сосновый пояс вдоль склонов гор, окружавших Ольскую впадину. Верхняя граница лесного пояса располагалась на более низких, по отношению к современным, гипсометрических отметках, и зональная высокоствольная древесная растительность была привязана к равнинным прибрежным территориям. Присутствие в спектрах Плаунка сибирского предполагает наличие нарушенных земель и несплошного растительного покрова. Предполагается, что климатические условия того времени были холоднее современных, но более умеренные по сравнению с последующей сартанской ледниковой эпохой. 

Зона ТА2 датируется сартанским интервалом. Растительность той эпохи представляла собой доминирующую травянистую тундру (злаково-моховую и тассок) со стелющимися формами ивы и ее небольшими зарослями вдоль ручьев. Верхняя зона ТА1 характеризует послеледниковье (голоцен) и свидетельствует о распространении здесь лиственничных лесов, вероятно, включавших высокоствольную березу. Кедровый стланик представлен в растительном покрове как в подлеске, так и в самостоятельных ассоциациях на склонах. Состав растительности зоны и климат весьма близок к современному.

В качестве климатостратиграфического эталона (страторипа) конца позднего плейстоцена континентальной части Приохотского района рассмотрим разрез донных осадков большого Эликчанского озера (оз. Гранд) включающий отложения каргинского и сартанского времени, а также голоценовый интервал. Изучение этого разреза проведено П.М.Андерсон и А.В.Ложкиным (Позднечетвертичные..., 2002). Озеро расположено в 180 км к северу от г. Магадана на Охотско-Колымском междуречье в неотектонической впадине и дает начало р. Майманджа (Яма). Конфигурация берегов озера обусловлена субширотными тектоническими уступами. Его форма изометрична, длина достигает 3,9 км, а ширина 1,3 км. В строении южного и северного берегов озера активное участие принимают селевые и проллювиально-селевые щебнисто-глыбовые отложения, сформировавшие предсклоновый шлейф из слившихся аккумулятивных конусов. Отдельные конусообразные генерации прослеживаются под водой в прибрежной части северного берега. Проллювиальные и селевые щебнистые отложения выше и ниже по долине образовали серию плотин и более мелких подпрудных озер. Активные селевые процессы наблюдаются здесь в настоящее время и периодически разрушают участок грунтовой дороги, ведущей в долину р. Майманджи. По данным О.Ю.Глушковой  в позднем плейстоцене территория вокруг озера не покрывалась ледниками.

Батиметрическое обследование дна озера  показало, что его дно весьма неровное, и, очевидно, также как и берега в нижней части сложено грубообломочными склоновыми осадками, перекрытыми сверху позднеплейстоценовыми озерными преимущественно супесчано-суглинистыми отложениями, мощность которых сильно варьирует. В основании разреза вскрыт песчано-гравийный горизонт. В ходе бурения со льда в центральной части озера с 9-метровой глубины был поднят керн длиной 9,5 м (Позднечетвертичные..., 2002). Спорово-пыльцевая колонка привязана шестнадцатью радиоуглеродными датировками, максимальные из которых указывают на запредельный для метода возраст (>40 тыс. л.н.). На глубине 213 см обнаружены прослои вулканитеского пепла (эликчанская тефра) датированные в 7650±50 л.н. (Андерсон и др., 1998).

По интерпретации П.М.Андесон и А.В.Ложкина пыльцевая диаграмма  осадков озера (рис. 19) представляет наиболее полную летопись изменений растительности Охотско-Колымского водораздела в позднем плейстоцене (Позднечетвертичные..., 2002). В нижней зоне (EL1),  соответствующей зырянскому ледниковому интервалу, доминирует пыльца злаков (до 48%), осоковых (до 35%) и споры Плаунка сибирского (до 70%). В небольших количествах присутствует пыльца ив (<5%), полыней (<10%) верескоцветных (<5%). На протяжении всей зоны EL2, соответствующей каргинскому межледниковью, в значительном количестве (>20%) присутствует пыльца гаплоидных сосен (кедровый стланик), которые в зоне EL1 не встречается. На отдельных интервалах содержание кедрового стланика падает ниже 20%, при этом возрастает содержание злаков (до 27%), осоковых (до 35%) и полыней (до 20%). Для этой зоны отмечаются единичные зерна лиственницы и высокие концентрации пыльцы березы и ольхи, достигающие на отдельных интервалах до 50 и 65% соответственно. В зоне EL3, отвечающей сартанскому похолоданию, резко уменьшается суммарное количество древесных и кустарниковых таксонов (<5%), при этом возрастает роль полыней (до 20%), злаков (до 62%), осоковых (до 35%) и Плаунка сибирского (до 30%). В зоне EL4, соответствующей началу голоцена, резко возрастает содержание пыльцы берез (до 58%), а в конце зоны и ольхи (до 77%). Количество трав и кустарничков по сравнению с предыдущей зоной резко сокращается. Граница зоны EL5 проводится по резкому увеличению пыльцы кедрового стланика (45-65%)   до современного уровня, при этом отмечается постоянное небольшое количество зерен лиственницы и снижение по отношению к предыдущей зоне концентраций березы (<20%) и ольхи (<30%).

Полученные П.М.Андерсон и А.В.Ложкиным палинологические данные, а также палеогеографические схемы распространения позднеплейстоценовых ледников (см. рис. 7) и исследованные разрезы соответствующих ледниковых и водно-ледниковых осадков позволяют реконструировать следующий ход палеогеографических событий в пределах современного бассейна Тауйской губы с начала зырянского похолодания, проявившегося около 74 тыс. л.н. (Позднечетвертичные..., 2002). Это похолодание привело к значительному снижению местной снеговой границы до отметок 450-600 м, в результате чего значительные участки горного расчлененного рельефа оказались в пределах хиносферы и подверглись оледенению. Поверхность снеговой границы имела существенный наклон с севера на юг, снижаясь от Охотско-Колымского водораздела в сторону Охотского моря. В начале зырянского похолодания климат был несколько мягче, чем в его поздние фазы.  В ходе снижения уровня океана до отметок ниже -100 м береговая линия существенно отодвинулась к югу. Уменьшение глубин способствовало большей изоляции охотоморского бассейна, формированию замкнутых внутренних течений, снижению среднегодовых температур морской воды. Большую часть года поверхность Охотского моря была покрыта льдом, вероятно, что с отдельных участков суши (п-ов Кони) в акваторию сползали ледники, которые раскалывались и превращались в мелкие айсберги, тороссы и способствовали общему увеличению ледовитости бассейна. Уменьшение испаряемости с морской акватории на протяжении зырянской эпохи сопровождалось возрастанием континентальности климата в регионе, что, в конечном итоге, привело к формированию устойчивого холодного антициклона над Охотским морем. На участках резкорасчлененного рельефа слившиеся долинные ледники образовали оледенение сетчатого типа, а в бортах некоторых впадин - ледники подножий. Нижние участки долины крупных рек, берущих начало на Охотско-Колымском водоразделе, (Яна, Армань,  Ола) оказались в зоне абляции ледников. Вне зоны влияния ледников на протяжении всего позднего плейстоцена оставалась лишь долина р. Тауй,  расположенная в широкой и протяженной субширотно ориентированной неотектонической впадине. 

Рис.  19. Соотношение основных растительных таксонов в спектрах осадков большого Эликчанского озера (оз. Гранд) (Позднечетвертичные..., 2002)

Поступательное иссушение климата привело к формированию на свободных от ледников пространствах (в основном днища впадин) растительности типа обедненных степей и ксерофитных злаково-осоковых тундр и незадернованных участков. В интразональных комплексах  на бровках террас растительный покров образовывали сообщества с Плаунком сибирским, кустарничковыми ивами, лишайниками и мхами, змееголовником, чабрецом и др. По данным А.В.Ложкина и П.М.Андерсон (Позднечетвертичные..., 2002) спорово-пыльцевые спектры зырянской эпохи отличаются значительным разнообразием второстепенных травянистых таксонов, например, сложноцветных, маревых, гвоздичных, лютиковых, что отражает широкий спектр условий местообитания - от влажных и нивальных до сухих и каменистых. Такой спорово-пыльцевой комплекс в сочетании с палеонтологическими данными позволил некоторым исследователям использовать термин мамонтово-степной биом. Полагают, что он продуцирован растительностью с преобладанием травянисто-ивовой и тундрово-степной компоненты (Позднечетвертичные..., 2002). 

В пределах этого биома в районе низменной осушенной части Тауйской губы и особенно в бассейне Палеотауя на более увлажненных участках могли сохраняться фрагменты кустарниковых ерниково-ольховниковых тундр, а на таликах - лесотундр с елью и лиственницей. Кедровый стланик во флоре региона тогда отсутсвовал. Растительный покров в нижнем и среднем течении Палеотауя, возможно, имел некоторые общие черты с современной растительностью хребта Брукс.

Около 65 тыс л.н. началось потепление и таяние зырянских ледников, климат стал более умеренным и влажным. В растительном покрове распространились березово-ольховниковые ассоциации, мохово-осоковые тундры, в долинах рек луковые и пойменные кустарниковые комплексы, площадь ксерофитных сообществ значительно сократилась. В начале каргинского потепления значительные незадернованные пространства осваивались пионерной травянистой растительностью и кустарниковыми березками. В ходе сукцессионных смен и развития почвенного покрова сформировались зональные комлексы лиственничной лесотундры и долинных лиственничников с кедровым стлаником. Последний как новый берингийский вид проник на Северо-Восток в начале каргинского потепления и благодаря мощной экологической толерантности быстро внедрялся в разные типы растительного покрова, вытесняя мене конкурентоспособные древесные и кустарниковые эдификаторы. Так к концу каргинской эпохи в растительном покрове региона возникли новые устойчивые зональные комбинации, эдификаторами в которых в разном соотношении являлись кедровый стланик и лиственница, кедровый стланик и кустарниковая ольха, кедровый стланик и гипоарктические кустарнички, а в предгольцовой зоне на склонах гор обособился самостоятельный сосновый пояс, состоящий преимущественно из кедрового стланика. На протяжении каргинского межледниковья продолжавшегося примерно до 28 тыс.л.н. происходили существенные колебания температур и влажности, в целом считается, что климат был сходен с современным или несколько более умеренным.

На основании спорово-пыльцевых спектров позднеплейстоценовых осадков  П.М.Андерсон и А.В.Ложкин внутри каргинского потепления выделили три относительно теплых интервала, разделенных двумя холодными. Пыльцевые стратотипы первых трех отчетливо выражены и охарактеризованы из осадков большого Эликчанского озера. Первый теплый интервал, проявившийся  60-44 тыс.л.н. авторами предложено называть «Эликчан-4». Следующий за ним холодный киргилляхский интервал, имевший место 44-40 тыс.л.н., также отчетливо выражен в спорово-пыльцевых спектрах  того же озера. Малохетский теплый интервал или среднекаргинское потепление проявился 40-34 тыс.л.н. Конощельский холодный интервал имел место 34-31 тыс.л.н. Наконец, позднекаргинсий теплый интервал 31-27,4 тыс.л.н. недостаточно ясно выражен в разрезах озерных осадков Северного Приохотья (Позднечетвертичные..., 2002).

Сартанское похолодание, начавшееся около 28 тыс.л.н., привело к изменению умеренных климатических условий позднекаргинского времени к очередному иссушению и похолоданию, которое вновь вызвало распространение сухих травянистых тундр и степей на больших участках не занятой ледниками суши. В интразональных комплексах на склонах и бровках террас распространялись кустарничковые тундры с большим значением Плаунка сибирского, кустарничковых берез, мхов и лишайников.   В поймах рек развивались тундрово-луговые и луговые ассоциации. В изолированной горной котловине долины Палеотауя в составе интразональных ландшафтных комплексов могли сохраняться местообитания с более умеренными климатическими условиями, в которых в виде изолированных островков сохранялись сообщества лиственнично-кедровостланикового редкостойного леса,  ерниковые и ольховниковые комбинации. Такие условия в настоящее время наблюдаются, например, на некоторых участках арктического пояса в Анадырской низменности, где мохово-пушицевые тундры являются зональным типом растительности, но кедровый стланик проникает далеко внутрь пояса (до 60-80 км) по долинам рек в составе интразональных комплексов и существует в виде сообществ из угнетенных стелющихся форм на южных склонах террас и оврагов. Подобные местообитания, вероятно, существовали во время сартанского похолодания в пределах бассейна Тауйской губы и  представляли собой определенные рефугиумы, в которых значительная часть местной флоры пережила последний ледниковый максимум.  Косвенными признаками является постоянное присутствие в спорово-пыльцевых спектрах осадков перигляциальной зоны сартанской эпохи небольшого количества пыльцы кедрового стланика (до 8-10%), изредка зерен лиственницы и других таксонов. 

Сартанское оледенение носило каровый и горно-долинный характер и не распространялось за пределы высокогорий. Снеговая граница имела больший наклон от суши к морю, вследствие близости открытой акватории. Так, высоты днищ сартанских каров опускаются от 900-1000 м на Охотско-Колымском водоразделе до 500-600 м в горах п-ва Кони. Представляется, что на протяжении сартанского времени ледники в регионе имели более влажный морской тип. На это указывает несоответствие центров зарождения зырянских и сартанских ледников. Географическое размещение и масштабы последних определяются не только высотно-широтной зональностью, но и близостью к морскому побережью. Этот факт позволяет полагать, что в центральной части Охотского моря на протяжении сартанской эпохи имела место циклоническая деятельность. 

Около 12,5 тыс.л.н. климат начал постепенно теплеть и становиться более влажным, ледники начали таять. В начале голоцена на протяжении первых 4-5 тыс. лет уровень моря поднимался со средней скоростью 0,5 см/год, что естественно не вызавало никаких резких изменений в прибрежных ландшафтах, но в конечном итоге привело к формированию в бассейне Тауйской губы умеренного морского климата, повлекшего за собой соответствующие изменения в структуре растительного покрова. На протяжении голоцена выделяется несколько климатических интервалов, отличающихся по основным климатическим показателям - среднегодовой температуре и увлажненности. В переходный интервал от 12,5 до во время таяния ледников растительный покров представлял собой ерниковую тундру, сменившейся березково-ольховниковой. Примерно 8 тыс.л.н. повсеместно распространяется кедровый стланик, который вместе с лиственницей становится одним из доминантов в зональных сообществах. Многочисленные голоценовые палинологические спектры свидетельствуют о том, что на территории Северного Приохотья голоценовый термический оптимум или бореальный интервал по шкале Блитта-Сернанда практически не выражен в изменении состава растительности, в то время как он отчетливо идентифицируется в спектрах осадков континентальных  районов бассейна Колымы и Индигирки. Это объясняется значительным сглаживанием глобальных тепрературных колебаний в зоне влияния Охотского циклона.  К середине голоцена около 6,5 тыс. л.н. уровень моря уже был близок к современному, а береговая зона Тауйской губы приняла наблюдаемые в настоящее время ее очертания.

На протяжении голоцена по спорово-пыльцевым спектрам выделяется два похолодания - около 7,5-7,9 тыс.л.н. и 4,5 тыс.л.н. (Позднечетвертичные..., 2002). Анализ геоморфологических и палеогеографических позволил установить, что в конце атлантического интервала около 4,5 тыс. л.н. произошло кратковременное глобальное похолодание, ознаменовавшее начало неогляциальной эпохи голоцена. С ним связано зарождение небольших каровых ледничков и формирование каменных глетчеров в перигляциальной зоне горных районов бассейна Тауйской губы. Мелкие климатические осцилляции установлены 2,5, 2, и 1 тыс. л.н. (Галанин, 2002). Незначительные похолодания отмечены в XII-XIII  и XVIII-XIX вв., на территории Северного Приохотья  с ними связано распространение предгольцовых курумных образований на склонах, активизация процессов оползания и солифлюкции. В структуре зональных типов растительного покрова региона эти изменения практически не отразились.