Лід Антарктиди «розповідає» дві абсолютно різні історії

Нові знахідки показують, що льодовик у Східній Антарктиді почався 34 мільйони років тому, на відміну від Західної Антарктиди, яка залишалася вільною від льоду довше. Дослідження підкреслює регіональні відмінності у реакції льоду Антарктиди на зміни клімату.

Глобальне потепління залишило свій відбиток на льодових покривах Антарктиди в останні роки. «Вічний» лід в Антарктиді тане швидше, ніж передбачалося раніше, особливо в Західній Антарктиді. Корінь цього може лежати в його формуванні, як виявила міжнародна дослідницька група під керівництвом Інституту Альфреда Вегенера: зразки осаду з бурових кернів у поєднанні зі складним моделюванням клімату та льодового покриву показують, що постійне зледеніння Антарктиди почалося приблизно 34 мільйони років тому. тому. Однак він не охоплював весь континент, як передбачалося раніше, а був обмежений східним регіоном континенту (Східна Антарктида). Лише принаймні через 7 мільйонів років лід зміг просунутися до узбережжя Західної Антарктики.

Результати нового дослідження показують, наскільки по-різному Східна та Західна Антарктида реагують на зовнішній вплив, як описують дослідники в престижному журналі Science.

Початок антарктичного зледеніння

Приблизно 34 мільйони років тому планета Земля зазнала одного з найфундаментальніших кліматичних змін, які все ще впливають на глобальні кліматичні умови сьогодні: перехід від тепличного світу, з відсутністю або дуже невеликим накопиченням континентального льоду, до льодовикового світу з великими постійними льодовиками. області. За цей час антарктичний льодовиковий покрив утворився. Як, коли і, перш за все, де, ще невідомо через брак надійних даних і зразків із ключових регіонів, особливо із Західної Антарктиди, які документують зміни в минулому.

Піонерські відкриття бурових кернів

Завдяки керну, який дослідники витягли за допомогою бурової установки MARUM-MeBo70 біля льодовиків Пайн-Айленд і Туейтс на узбережжі моря Амундсена в Західній Антарктиді, вони змогли встановити історію світанку крижаної Антарктики. континент вперше. Дивно, але жодних ознак присутності льоду в цьому регіоні не можна знайти під час першої великої фази антарктичного зледеніння.

«Це означає, що великомасштабне постійне перше зледеніння повинно було початися десь у Східній Антарктиді», — каже доктор Йоганн Клагес, геолог з AWI, який очолював дослідницьку групу. Це тому, що Західна Антарктида залишалася вільною від льоду під час цього першого льодовикового максимуму. У той час він був ще в основному вкритий густими широколистяними лісами та помірним прохолодним кліматом, який перешкоджав утворенню льоду в Західній Антарктиді.

Різні реакції Східної та Західної Антарктиди

Щоб краще зрозуміти, де в Антарктиді утворився перший постійний лід, спеціалісти з моделювання палеоклімату AWI об’єднали нещодавно доступні дані разом із наявними даними про температуру повітря та води та появу льоду.

«Моделювання підтвердило результати унікального ядра геологів», — каже професор д-р Герріт Ломанн, модельєр палеоклімату в AWI. «Це повністю змінює те, що ми знаємо про перше антарктичне зледеніння».

Згідно з дослідженням, основні кліматичні умови для утворення постійного льоду переважали лише в прибережних районах Східної Антарктики, Північної Землі Вікторії. Тут вологі повітряні маси досягли Трансантарктичних гір, що сильно піднялися – ідеальні умови для постійного снігу та подальшого утворення крижаних шапок. Звідти льодовиковий покрив швидко поширювався у внутрішні райони Східної Антарктики.

Проте знадобився деякий час, перш ніж він досяг Західної Антарктиди: «Тільки приблизно через сім мільйонів років умови дозволили просунутися крижаному щиту до західного антарктичного узбережжя», — пояснює Ханна Кнал, модельєр палеоклімату в AWI. «Наші результати чітко показують, наскільки холодним мало стати, перш ніж лід зміг просунутися, щоб покрити Західну Антарктиду, яка на той час у багатьох частинах вже була нижче рівня моря».

Дослідження також показують, наскільки по-різному реагують два регіони антарктичного крижаного щита на зовнішні впливи та фундаментальні кліматичні зміни. «Навіть незначного потепління достатньо, щоб знову розтанув лід у Західній Антарктиді – і ми зараз знаходимося саме там», – додає Йоганн Клагес.

Висновки міжнародної дослідницької групи мають вирішальне значення для розуміння екстремального кліматичного переходу від клімату теплиці до нашого поточного клімату льодовика. Важливо, що дослідження також дає нове розуміння, яке дозволяє моделям клімату точніше симулювати вплив постійних льодовикових територій на глобальну динаміку клімату, тобто взаємодію між льодом, океаном і атмосферою. Це має вирішальне значення, як каже Йоганн Клагес: «Особливо у світлі того факту, що ми можемо знову зіткнутися з такою фундаментальною зміною клімату в найближчому майбутньому».

Технологічний прогрес у дослідженні Антарктики

Дослідники змогли заповнити цю прогалину в знаннях за допомогою унікального керна, який вони отримали під час експедиції PS104 на науково-дослідному судні Polarstern у Західній Антарктиді у 2017 році. Бурова установка MARUM-MeBo70, розроблена на бременському заводі MARUM, була вперше використана в Антарктиді. Морське дно біля західноантарктичних льодовиків Пайн-Айленд і Твейтс настільки тверде, що раніше було неможливо дістатися до глибоких відкладень за допомогою звичайних методів буріння. MARUM-MeBo70 має обертову ріжучу головку, що дозволило пробурити близько 10 метрів морського дна і витягти зразки.