Уроки прошлого: ледники Антарктиды способны отступать вглубь континента

Ледники Туэйтс и Пайн-Айленд, расположенные в секторе моря Амундсена в Западной Антарктиде, тают быстрее всех на планете. Их стремительная потеря льда вызывает серьезные опасения по поводу стабильности всего Западно-Антарктического ледникового щита (ЗАЛЩ) и его вклада в будущий подъем уровня мирового океана.

Чтобы понять риски, которые несет глобальное потепление, ученые обратились к прошлому – плиоценовой эпохе, длившейся от 5,3 до 2,58 миллиона лет назад. В тот период глобальные температуры были на 3–4°C выше современных, а уровень моря – более чем на 15 метров выше, во многом за счет таяния льдов Антарктиды.

Новое исследование донных отложений из этого региона, проведенное международной группой ученых, показало, что в эпоху плиоцена граница ЗАЛЩ отступала далеко вглубь суши как минимум пять раз. Эти данные подчеркивают крайнюю уязвимость ледникового щита к будущему потеплению.

Команда под руководством профессора Кэйдзи Хорикавы из Университета Тоямы в Японии проанализировала морские осадки, собранные во время экспедиции IODP Expedition 379. Керны, извлеченные со дна моря Амундсена, служат своего рода историческим архивом, фиксирующим изменения ледниковых щитов и океанических условий на протяжении миллионов лет.

Исследователи выделили два типа слоев, отражающих чередование холодных и теплых климатических фаз. Толстые слои серой глины соответствовали холодным ледниковым периодам, когда лед покрывал большую часть континентального шельфа. Более тонкие, зеленоватые слои формировались в теплые межледниковые периоды. Зеленый цвет им придавали микроскопические водоросли, что указывает на наличие открытой, свободной ото льда воды.

Ключевой находкой в теплых слоях стали обломки горных пород, принесенные айсбергами. Эти фрагменты, откалываясь от антарктического континента вместе с ледяными глыбами, дрейфовали по морю Амундсена и, по мере таяния льда, оседали на дно. Анализ изотопов стронция, неодима и свинца в этих обломках позволил определить их «геохимический отпечаток». Сравнивая его с образцами коренных пород из разных частей Западной Антарктиды, ученые смогли проследить происхождение обломков до самого центра континента, в частности, до гор Элсуэрт-Уитмор.

Это доказывает, что во время потеплений ледниковый щит отступал на сотни километров вглубь материка. Данные позволили реконструировать повторяющийся четырехэтапный цикл. Во время холодных периодов щит был стабилен. Затем, с потеплением, начиналось подледниковое таяние, и ледник отступал вглубь суши. На пике межледниковья гигантские айсберги, откалываясь от края щита, уносили обломки пород из внутренних районов Антарктиды в открытое море. С наступлением похолодания ледниковый щит снова быстро разрастался.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что Западно-Антарктический ледниковый щит не подвергался полному и необратимому коллапсу, а переживал эпизодические, но очень быстрые отступления далеко за пределы своего нынешнего расположения. История его поведения в прошлом служит тревожным предупреждением: ледник чрезвычайно чувствителен к потеплению и способен вызвать значительный подъем уровня мирового океана.