Геологи под руководством Университета Лестера и Университета Саутгемптона обнаружили периоды внезапного таяния ледяного покрова Антарктиды в новых климатических данных, датируемых более 20 миллионами лет назад.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показывает, насколько чувствительными были ранние ледниковые периоды нашей планеты к влиянию эксцентричной орбиты Земли вокруг Солнца, что позволяет предположить, что ледяной покров Антарктиды менее стабилен, чем предполагалось.
Это также дает представление о том, как может вести себя Антарктика в мире без Гренландского ледяного щита, который растает, если выбросы не прекратятся.
Записи показывают, что размер антарктического ледяного щита менялся на протяжении всей его истории. Эти изменения размера происходят регулярно, как сердцебиение. Существующие записи из разных мест океана показывают разные «ритмы» сердцебиения ранних ледниковых периодов Антарктиды. Это не должно быть возможным, потому что отпечаток увеличения и уменьшения антарктического ледяного щита на климатической записи должен быть одинаковым по всему океану, так же как не должно быть возможным, что ваша нога имеет другую частоту пульса, чем ваша рука.
Эти ритмы сердцебиения вызваны формой орбиты Земли вокруг Солнца в течение сотен тысяч или миллионов лет. На более эксцентричной орбите расстояние Земли от Солнца будет больше меняться в течение года, подвергая ее большему теплу, когда она находится близко, и меньшему, когда она находится дальше. Растущее тепло изменяет климатическую систему Земли, заставляя ледяной покров таять, иногда быстро. Когда орбита Земли более круглая, ледяной покров более стабилен и тает меньше.
Это новое исследование изучает период между 28 и 20 миллионами лет назад, когда Земля была теплее, чем сегодня, и существовали только антарктические ледяные щиты. Используя данные, полученные из геологических кернов, извлеченных экспедицией Интегрированной программы океанического бурения (IODP), исследование представляет новый эталонный климатический рекорд для сравнения существующих записей, чтобы помочь ученым повысить точность своих климатических моделей, реконструирующих прошлые изменения климата. Эти взгляды на прошлое помогают им понять влияние таяния антарктического ледяного щита в будущем.
«Наши исследования показывают, что антарктический ледяной щит более нестабилен, чем считалось ранее. Мы показываем, насколько чувствительным был геологически ранний антарктический ледяной щит к изменениям орбиты и оси Земли», - сказал ведущий автор исследования Тим ван Пир из Университета Лестера.
Прошлые изменения климата быстро завершили некоторые из ранних ледниковых периодов Антарктиды и вызвали большое таяние. «Быстро» — это в геологических масштабах времени, не так быстро, как можно было бы ожидать во время современных изменений климата.
«Мы не можем предполагать, что современный антарктический ледяной щит стабилен. Если климатические выбросы продолжатся без изменений, мы на пути к таянию значительной части антарктического ледяного щита. Нам необходимо смягчить изменение климата, сократив наши выбросы. Это единственный способ не пересечь критические точки в стабильности антарктического ледяного щита», - говорят ученые.
В ходе исследования были проанализированы образцы геологических кернов, полученных с северо-запада Атлантического океана в рамках экспедиции IODP в 2012 году. Микроорганизмы из этих кернов регистрируют химию океана в форме изотопов кислорода в своих оболочках. Измеряя соотношение изотопов кислорода, ученые могут определить, вырос или сократился ледяной щит, и установить временную шкалу по глубине этого образца в кернах.
«Возможно, вас удивит, что мы измеряем пульс Антарктического ледяного щита, выполняя простые химические реакции с ископаемыми ракушками размером с булавочную головку с глубоководного морского дна на другом конце света. Но самое прекрасное то, что мы можем сделать это в обратном порядке, просматривая геологическую летопись на протяжении десятков миллионов лет. Науки о Земле — это путешествия во времени в прошлое, и мы постоянно извлекаем уроки, которые помогают нам понять наше будущее», - сказал соавтор исследования профессор Пол Уилсон из Университета Саутгемптона.
