Ледниковый щит Западной Антарктики быстро растаял около 8000 лет назад. Может ли это событие предсказать будущее?
Ледяные щиты, покрывающие Антарктиду, содержат запасы воды, способные поднять уровень моря на 57 метров — достаточно, чтобы вызвать наводнения в низменных прибрежных поселениях по всему миру.
Недавнее исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, показало, что Западно-Антарктический ледниковый щит пережил период быстрого таяния около 8000 лет назад, и поставило под сомнение, может ли такой поворот событий в прошлом повториться в будущем.
Таяние Западно-Антарктического ледникового щита поднимет уровень моря примерно на 5 метров, сказал Эрик Вольф (Eric Wolff), климатолог из Кембриджского университета и соавтор исследования. По его словам, щит расположен на скале, которая находится ниже уровня моря, что делает его особенно уязвимым при потеплении океана. По мере повышения уровня моря вода может просачиваться под ледяной покров и разрушать его, заставляя отступать. Новое исследование показало, что это, вероятно, случалось раньше.

Добираемся до сути

Чтобы изучить ледниковые условия, исследователи бурят лёд и извлекают цилиндрические ледяные керны. Слои ледникового льда, выявленные кернами, образуются по мере уплотнения снега. Когда выпадает снег, воздушные карманы захватываются последующими порывами ветра, сохраняя атмосферу того времени, когда они были погребены, в почти первозданном состоянии.
Используя ледяные керны, «мы можем буквально анализировать атмосферу прошлого», — сказала Изобель Роуэлл (Isobel Rowell), научный сотрудник Британской антарктической службы и соавтор исследования.
В 2019 году учёные и инженеры потратили 45 дней на бурение 651 ледяного керна на ледяном подъёме Скайтрейн (Skytrain), большой насыпи льда на краю шельфового ледника Ронне, участка Западно-Антарктического ледникового щита, плавающего в море Уэдделла. Сам Скайтрейн расположен на каменном куполе, возвышающемся над остальным морским дном. Его лёд «никогда не был перекрыт льдом откуда-то ещё», сказал Вольф, поэтому собранные керны могут раскрыть подробную климатическую историю этого холмистого места.

Давление, Изотопы, Натрий

Исследователи хотели измерить, как высота Скайтрейна менялась с течением времени. Они сделали это, оценив давление, изотопы и натрий, заключённый в пузырьках в разных слоях льда.
По словам Вольфа, давление воздуха в пузырьках, запертых в кернах, является хорошим показателем как температуры, так и высоты над уровнем моря. «Более низкое давление часто может указывать на более низкие температуры и большую высоту — просто подумайте о более разреженном воздухе на ледяных вершинах гор», — сказал он.
Учёные также измерили изотопы воды в качестве индикаторов прошлых температур. Изотопы указывают температуру на момент выпадения снега, а во льду, датируемом 8000 лет назад, исследователи обнаружили аномалию. «Произошло то, что выглядело почти как «разрыв» изотопов воды — температура быстро выросла на несколько градусов за пару сотен лет», — сказал Вольф.
В то время не было значительного повышения температуры в других частях Антарктиды, поэтому исследователи пришли к выводу, что скачки изотопов и температуры в Скайтрейне были связаны с потерей высоты над уровнем моря.
Наконец, исследователи отметили содержание натрия в ледяных кернах. Натрий может поступать либо из открытого океана, либо с поверхности морского льда, оба из которых солёные. Изменение содержания натрия «как эффект первого порядка говорит нам о том, что океан приблизился к нам. В данном случае более высокая концентрация натрия свидетельствует о том, что край шельфового ледника отступил, и Скайтрейн оказался ближе к морю», — сказал Вольф.
Используя данные о давлении, изотопах и натрии, исследователи предположили, что к концу последнего ледникового периода более тёплая океанская вода, должно быть, текла под Западно-Антарктическим ледниковым щитом. Часть ледникового щита оторвалась от скалы внизу и всплыла на поверхность, образуя то, что сейчас является шельфовым ледником Ронне.
Район, где расположен Скайтрейн, больше не был ограничен заземлившим льдом, что привело к сокращению льда. Всего за 200 лет лёд на Скайтрейне истончился на 450 метров — примерно на высоту Эмпайр-стейт-билдинга. «Как только вы освободите лёд от грунта, он действительно очень быстро отступит», — сказал Вольф. 

Учимся у льда

Модели ледникового покрова предсказывают, что ледниковый щит Западной Антарктики может растаять в ближайшие несколько столетий, но всё ещё существует неопределённость относительно того, когда, где и как быстро произойдет таяние. Ледяные керны, подобные тем, которые были получены в новом исследовании, могут помочь сделать прогнозы модели более точными, давая представление о том, как вёл себя ледяной покров в предыдущие периоды потепления.
«Новая работа предоставляет действительно убедительные доказательства прошлых изменений в важной части ледникового покрова, включая процессы, которые, вероятно, будут важны в будущем», — сказал Ричард Элли (Richard Alley), геолог из Университета штата Пенсильвания.
«Мы уже давно знаем, что антарктические льды продвигались во время ледникового периода, часто почти до края континентального шельфа, и что по мере окончания ледникового периода потепление океана и повышение уровня моря вынудили его значительно отступить. Это [исследование] представляет собой прекрасную цель для тестирования и улучшения моделей».
По словам Роуэлл, понимание параметров того, как таял лёд в Антарктиде в прошлом, может помочь дать некоторый контекст тому, что может произойти в будущем — и что это может означать для повышения уровня моря. «Этот лёд должен куда-то деваться. Он уходит в океан, тает, и это вызывает повышение уровня моря. Мы не говорим, что произойдёт то же самое, но это помогает нам понять механизмы того, как всё изменилось в прошлом».

 

Ссылка: https://eos.org/articles/drilling-into-antarcticas-past