12.02.2024

Предупреждения о будущем: Ледяные керны свидетельствуют о внезапном антарктическом коллапсе 8000 лет назад

Фото: University of Cambridge / British Antarctic Survey

Исследователи обнаружили быструю потерю льда в Западно-Антарктическом ледниковом щите 8000 лет назад, что сигнализирует о потенциальных будущих рисках в условиях глобального потепления.

Исследователи из Кембриджского университета и Британской антарктической службы обнаружили первое прямое доказательство того, что Западно-Антарктический ледниковый щит внезапно и резко сократился в конце последнего ледникового периода, около восьми тысяч лет назад.

Доказательства, содержащиеся в ледяном керне, показывают, что в одном месте ледяной щит истончился на 450 метров - это больше, чем высота Эмпайр-стейт-билдинг, - всего за 200 лет.

Последствия для будущего изменения климата

Это первое свидетельство столь быстрой потери льда в Антарктиде. Ученые опасаются, что сегодняшние растущие температуры могут дестабилизировать часть Западно-Антарктического ледяного щита в будущем, что может привести к переломному моменту и вызвать стремительный обвал. Новое исследование, опубликованное сегодня (8 февраля) в журнале Nature Geoscience, проливает свет на то, как быстро может растаять антарктический лед, если температура продолжит повышаться.

«Теперь у нас есть прямые доказательства того, что в прошлом этот ледяной щит подвергался быстрой потере льда», - сказал профессор Эрик Вольфф, старший автор нового исследования с факультета наук о Земле Кембриджа.«Этот сценарий не существует только в наших модельных прогнозах, и он может повториться, если части этого ледяного щита станут нестабильными».

Фото: University of Cambridge / British Antarctic Survey

Антарктические ледяные щиты, расположенные с запада на восток, содержат достаточно пресной воды, чтобы поднять уровень мирового океана примерно на 57 метров. Западно-Антарктический ледниковый щит считается особенно уязвимым, поскольку большая его часть лежит на коренных породах, залегающих ниже уровня моря.

Согласно модельным прогнозам, значительная часть Западно-Антарктического ледяного щита может исчезнуть в ближайшие несколько столетий, что приведет к повышению уровня моря. Однако когда именно и как быстро лед может исчезнуть, точно неизвестно.

Исторический контекст и современная актуальность

Один из способов обучить модели ледяного покрова делать более точные прогнозы - снабдить их данными о потере льда в периоды потепления в истории Земли. На пике Последнего ледникового периода 20 000 лет назад антарктические льды занимали большую площадь, чем сегодня. Когда наша планета оттаяла и температура медленно повысилась, Западно-Антарктический ледяной щит сократился до более или менее нынешних размеров.

«Мы хотели узнать, что произошло с Западно-Антарктическим ледяным щитом в конце Последнего ледникового периода, когда температура на Земле росла, хотя и медленнее, чем при нынешнем антропогенном потеплении», - говорит доктор Изобель Роуэлл, соавтор исследования из Британской антарктической службы. «Используя ледяные керны, мы можем вернуться в то время и оценить толщину и протяженность ледяного щита».

Фото: University of Cambridge / British Antarctic Survey

Ледяные керны состоят из слоев льда, который образовался в результате выпадения снега, а затем был погребен и спрессован в ледяные кристаллы за тысячи лет. Внутри каждого слоя льда находятся пузырьки древнего воздуха и загрязняющих веществ, которые смешивались с ежегодными снегопадами, что позволяет судить об изменении климата и протяженности льда.

В 2019 году исследователи пробурили 651-метровый ледяной керн из ледникового поднятия Скайтрейн. Эта ледяная насыпь находится на краю ледяного щита, недалеко от места, где приземленный лед стекает в плавучий ледяной шельф Ронне.

После транспортировки ледяных кернов в Кембридж при температуре -20oC исследователи проанализировали их, чтобы восстановить толщину льда. Сначала они измерили стабильные изотопы воды, которые указывают на температуру в момент выпадения снега. На больших высотах температура снижается (подумайте о холодном горном воздухе), поэтому они смогли приравнять более теплую температуру к более низкому и тонкому льду.

Они также измерили давление пузырьков воздуха, запертых во льду. Как и температура, давление воздуха также систематически меняется в зависимости от высоты. Более низкий и тонкий лед содержит пузырьки воздуха под большим давлением.

Эти измерения показали, что 8 000 лет назад лед быстро истончался. «Как только лед истончился, он очень быстро уменьшился», - говорит Вольф, - «это явно был переломный момент - процесс, который можно было запустить».

Они считают, что истончение льда, вероятно, было спровоцировано проникновением теплой воды под край Западно-Антарктического ледникового щита, который обычно лежит на коренных породах. Это, скорее всего, отвязало часть льда от подстилающей породы, что позволило ему внезапно всплыть и образовать то, что сейчас является ледяным шельфом Ронне. Это позволило соседнему ледниковому поднятию Скайтрейн, больше не сдерживаемому приземленным льдом, быстро истончиться.

Исследователи также обнаружили, что содержание натрия во льду (источником которого является соль, содержащаяся в морских брызгах) увеличилось примерно через 300 лет после истончения льда. Это говорит о том, что после истончения льда ледяной шельф сократился настолько, что море оказалось на сотни километров ближе к месту исследования.

«Мы уже знали из моделей, что лед истончился примерно в это время, но дата этого была неопределенной», - говорит Роуэлл. Модели ледяного щита определяли время отступления между 12 000 и 5 000 лет назад и не могли сказать, как быстро это произошло. «Теперь у нас есть очень точно датированное наблюдение этого отступления, которое можно включить в усовершенствованные модели», - говорит Роуэлл.

Хотя Западно-Антарктический ледниковый щит быстро отступал 8 000 лет назад, он стабилизировался, когда достиг примерно своей нынешней протяженности. «Сейчас крайне важно выяснить, может ли дополнительное тепло дестабилизировать лед и заставить его снова начать отступать», - говорит Вольф.

Источник: scitechdaily.com