Вопросы о стабильности Восточно-Антарктического ледникового щита являются основным источником неопределенности, если речь заходит об оценке повышения уровня моря, когда Земля продолжит нагреваться. В течение десятилетий ученые считали, что Восточно-Антарктический ледяной щит оставался стабильным в течение миллионов лет, но недавние исследования начали подвергать сомнению эту идею. Теперь исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Крус сообщили о новых доказательствах существенной потери льда в Восточной Антарктиде во время межледникового теплого периода около 400 000 лет назад. Детали исследования публикует журнал Nature.
Внимание ученых было обращено к бассейну Уилкса, одному из нескольких чашеобразных бассейнов на краях ледяного покрова, которые считаются уязвимыми для таяния. Тут лед лежит на земле, которая находится ниже уровня моря. В бассейне Уилкса в настоящее время достаточно льда, чтобы поднять уровень моря на 3-4 метра.
Лед медленно течет через бассейны от внутренней части континента к плавающим шельфовым ледникам на окраинах. Потеря льда приводит к тому, что линия заземления — точка, в которой лед теряет контакт с землей и начинает плавать — смещается.
Данные ученых показывают, что линия заземления в бассейне Уилкса отступила на 700 километров во время одного из последних теплых межледниковых периодов, когда глобальные температуры были на 1-2 °C выше, чем сейчас. Это, вероятно, способствовало повышению уровня моря на 3–4 метра, а таяние Гренландии и Западной Антарктиды вместе дали еще 10 метров.
Другими словами, период глобального потепления, сопоставимый с тем, что ожидается в текущих сценариях выбросов парниковых газов, созданных человеком, привел к повышению уровня моря примерно на 13 метров. Конечно, это не произойдет сразу — для таяния льда требуется время.
Мы открыли дверь морозильника, но этот кусок льда все еще холодный, и он никуда не денется в краткосрочной перспективе. Чтобы понять, что произойдет в более длительных временных масштабах, нам нужно увидеть, что происходило в сопоставимых условиях в прошлом.
Терренс Блэкберн, доцент кафедры наук о Земле и планет в Калифорнийском университете в Санта-Крус.
Проблема изучения межледниковых периодов в плейстоцене состоит в том, что все они закончились в другом ледниковом периоде, когда ледяной покров снова продвинулся и скрыл доказательства. Для нового исследования Блэкберн и его коллеги использовали новую методику, основанную на изотопных измерениях в месторождениях полезных ископаемых, которые регистрируют прошлые изменения в подледниковых флюидах.
Уран-234 (U-234) — это изотоп урана, который очень медленно накапливается в воде, которая находится в контакте с породами из-за высокоэнергетического распада U-238. Это происходит повсеместно, но в большинстве мест гидрологические процессы уносят воду от источников обогащения, и U-234 растворяется в больших водоемах. В Антарктиде, однако, вода удерживается у основания ледяного покрова и движется очень медленно, пока лед стабилен, что позволяет U-234 расти до очень высоких уровней в течение длительных периодов времени.
Блэкберн объяснил, что ледяной покров действует как изолирующее одеяло, так что тепло изнутри Земли вызывает таяние у основания. Но температуры холоднее там, где на краях ледяного покрова лед тоньше, что приводит к замерзанию подледниковой воды.
Вода, текущая подо льдом, начинает замерзать по краям, что концентрирует все растворенные минералы до тех пор, пока она не станет перенасыщенной, и минералы выпадут в осадок, образуя отложения опала или кальцита. В этих отложениях есть и U-234, поэтому ученые могут датировать и измерять их состав. Таким образом исследователи получают более полную историю состава воды под ледниковым щитом..
В итоге, U-234 в подледниковой воде в бассейне Уилкса был смыт в межледниковый период 400 000 лет назад, когда лед растаял, а линия заземления отступила. Это сбрасывало концентрацию U-234 до низких уровней, а затем накопление возобновлялось, когда лед снова нарастал.
Читать также
Посмотрите на 3D-карту Вселенной: ее составляли 20 лет и она уже удивила ученых
Посмотрите на личинки жуков: они могут спасти планету от пластика, уничтожив его