Поиск древнего льда в Антарктиде раскрыл геологические тайны

На протяжении десятилетий ученые, стремящиеся понять глобальное изменение климата, анализируют ледяные керны, добытые из глубин антарктического ледникового щита. Этот лед содержит химические вещества и пузырьки древнего воздуха, которые рассказывают историю климатических изменений Земли. Для создания точной климатической летописи исследователи ищут сплошной лед, нетронутый и замерзший в хронологическом порядке: самый молодой наверху, а самый древний – внизу. До недавнего времени самые старые непрерывные образцы льда датировались возрастом до 800 000 лет – как раз тем периодом, когда климат Земли начал быстро меняться. «Летопись обрывается на самом интересном месте», – отмечает Дункан Янг, научный сотрудник Института геофизики Техасского университета в Остине (UTIG).

Потребность в еще более древнем сплошном льду послужила толчком к созданию научного центра NSF COLDEX – межведомственного проекта, финансируемого Национальным научным фондом США, который занимается поиском самых старых образцов полярного льда в Антарктиде. В 2021 году Янг и его команда использовали бортовой радар для составления карты неисследованного региона в глубине Восточной Антарктиды, недалеко от Южного полюса.

Хотя ученым пока не удалось найти более древний сплошной лед, их исследование, недавно опубликованное в журнале Geophysical Research Letters, принесло неожиданные открытия о геологических процессах, происходящих под ледниковым щитом Антарктиды. Исследователи обнаружили самый глубокий слой льда, названный базальным блоком, в обширной низине в бассейне Южного полюса. Предполагается, что он оказался там, постепенно сползая с подледного горного хребта, собирая по пути микроскопические частицы отложений и откладывая их в бассейне.

«Мы не ожидали этого, – признался Янг. – Мы думаем, что по мере таяния льда базальный блок переносил небольшое количество материала с горного хребта и оставлял после себя отложения. Это может быть новый тип подледникового осадочного бассейна, который формируется без обычных процессов, формирующих земной ландшафт, таких как реки или обычное течение ледникового щита». Этот постепенный процесс, по оценкам, длился от 14 до 30 миллионов лет.

Богатый отложениями грунт, где тает базальный блок, связан с локальными зонами повышенного геотермального теплового потока. Это тепло вызывает таяние у основания ледяного щита, что, в свою очередь, влияет на то, как течет лед над ним, и способствует образованию подледных озер. «Понимание того, как варьируется тепловой поток у основания ледникового щита и какова там температура, имеет решающее значение для поиска мест, где мог бы сохраниться самый древний сплошной лед», – пояснил Янг.

Сам бассейн Южного полюса из-за таяния может оказаться не лучшим местом для поиска древнего сплошного льда. Однако ученые полагают, что выше по течению базальный блок может, наоборот, защищать древний лед от таяния. Теперь проект NSF COLDEX нацелен на эти районы. Команда также планирует нанести на карту регион холмов Аллан-Хиллс, где ранее были найдены фрагменты льда возрастом более пяти миллионов лет, и связать эти данные с районом Little Dome C, где европейские ученые также ведут бурение в попытке побить 800-тысячелетний рекорд.