Ученые собираются бурить лед Антарктиды на глубину 3 км. Это поможет спрогнозировать темпы глобального потепления
Ученые определили точку бурения для исследований, которые помогут узнать, что происходило на Земле 1,5 миллиона лет назад.
Предыдущий ледяной керн, добытый во время экспедиции EPICA в 1996-2005 годах, позволил ученым получить представление об атмосфере и климате Земли 800 тысяч лет назад. В декабре группа европейских исследователей отправится в Антарктиду бурить восточный ледниковый щит. Цель экспедиции - извлечь ледяной керн длиной 3 км. Ученые считают, что это поможет понять, почему около миллиона лет назад на Земле изменилась длительность периодов оледенения. На первый взгляд интерес ученых может показаться эзотерическим, однако информация, которая содержится в древних льдах, необходима для того, чтобы понять, как температура на Земле будет повышаться в ближайшие несколько столетий. "Около 900 тыс. лет назад произошло что-то, в результате чего продолжительность циклов оледенения сменилась с примерно 40 тыс. лет до 100 тыс. лет. Мы хотели бы понять почему", - рассказала в интервью Би-би-си доктор наук Катрин Ритц из Института геоэкологии во французском Гренобле. "Это важно, потому что если мы хотим предсказать, что будет происходить с климатом в будущем с учетом увеличения концентрации парниковых газов в атмосфере, нам придется моделировать будущее на основе того, что произошло в прошлом", - поясняет она. Ритц выступала на заседании Европейского союза наук о Земле в Вене, на котором официально объявили точку бурения для этой операции. Работы будут вестись на высоком горном хребте примерно в 40 километрах к юго-западу от Антарктической исследовательской базы "Конкордия" (Dome C). Новую точку бурения уже прозвали "Малой Конкордией" (Little Dome C). В проекте бурения, который называют Beyond-EPICA, примут участие исследовательские институты из 10 стран. На то, чтобы извлечь ледяной керн, понадобится около пяти лет, еще год уйдет на то, чтобы изучить ледяную породу. Проект финансируется из бюджета Евросоюза и обойдется в 30 миллионов евро (33,8 миллиона долларов). Каждый пузырек воздуха несет в себе информацию о составе атмосферы в древние времена Что лед может рассказать нам о прошлом? Ледники Антарктиды образовались из снега, который выпадал на континент в течение миллионов лет. По мере того, как лед спрессовывался, в нем застывали пузырьки воздуха. Эти маленькие газовые карманы - своеобразные "капсулы времени", хранящие микроснимок атмосферы древних времен. По уровню содержания в пузырьках CO2 и других газов ученые могут многое узнать о составе древней атмосферы. Анализ молекул воды, из которых состоит лед, дает нам представление о том, какие температуры преобладали в тот период времени. На данный момент самый древний цельный ледяной керн, который удалось добыть, получили во время предыдущей операции "Конкордии" - бурового комплекса Европейского проекта бурения льда в Антарктиде (EPICA). Эта экспедиция продолжалась с 1996 по 2004 год, в результате ученым удалось извлечь ледяной цилиндр диаметром 10 см и длиной 2744 метра. Что мы уже знаем благодаря предыдущему ледяному керну? Ледяной керн, извлеченный во время экспедиции EPICA, содержал информацию о температурах и содержании углекислого газа в атмосфере за последние 800 тысяч лет. Эти величины менялись циклично и было видно, насколько они взаимосвязаны: каждый раз, когда на Земле наступал ледниковый период и температура падала, концентрация парниковых газов в атмосфере тоже снижалась. А когда климат снова становился теплее, одновременно увеличивался и уровень CO2 в атмосфере. Такие циклы сменяются в керне EPICA примерно каждые 100 тысяч лет - фазы, скорее всего, зависели от небольших изменений эксцентриситета земной орбиты вокруг Солнца (больший или меньший эллипсис). Но из других данных о климате древних времен, полученных путем изучения горных пород, мы знаем, что еще раньше циклы похолодания и потепления были гораздо короче - они сменялись примерно каждую 41 тысячу лет. Вероятно, этот период определялся небольшими изменениями угла наклона земной оси. Но почему периодичность изменилась, никто точно сказать не может. В чем могла быть причина смены циклов? Небольшие отклонения в орбите Земли, о которых мы упоминали выше, влияют на количество солнечного тепла, достигающего Земли. В результате средние глобальные температуры колебались в пределах 1,5 градуса Цельсия. Но ледниковые периоды от их максимальных до минимальных температурных значений фиксируют колебания глобальной температуры на 6 градусов. Это означает, что что-то усиливало этот эффект. Различия в составе и концентрации парниковых газов в атмосфере, без сомнения, будут частью разгадки, и если уже в новом керне Beyond-EPICA удастся получить данные о том, что происходило с атмосферой 1,5 миллиона лет назад, мы получим свидетельства о том, что на это повлияло. Безусловно, важно учитывать и дополнительные факторы. "Лично я считаю, что, вероятнее всего, речь идет о внутреннем механизме в климатической системе, который связан с изменением ледяного покрова Земли, - говорит профессор Олаф Айзен, координатор проекта Beyond-EPICA из немецкого Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера. - Если меняется в размере ледяной покров Земли, то меняется также и уровень моря и циркуляция океана. Но в эпоху среднего Плейстоцена что-то произошло. О причинах среднего плейстоценового перехода все еще спорят, они связаны с базовым пониманием климатической системы". Как выбирали точку бурения Многие страны, включая Америку, Россию, Китай, Японию и Австралию, искали подходящее место для точки бурения. Европейский проект первым дошел до реализации плана. С точки зрения логистики очень помогает близость к уже существующей исследовательской базе, однако точка бурения "Малой Конкордии" была согласована только после трех лет тщательных исследований местности. Команды специалистов изучали льды при помощи специальных радаров и брали пробы, чтобы определить температуру ледяного покрова там, где он соприкасается с грунтом. Одна из сложностей заключалась в том, что земля выделяет тепло и нагревает самые древние слои ледяного массива. Чем глубже бурение, тем выше подобный риск, так как самые низкие температуры всегда наблюдаются у верхней поверхности ледяного покрова. "Ледяной керн извлекается цилиндрами длиной по четыре метра. Затем на "Малой Конкордии" мы будет разрезать каждый из них на фрагменты метровой длины и отправлять на базу EPICA, - рассказывает профессор Роб Малвейни из Британской антарктической службы. - Там мы распилим полученные цилиндры продольно на две половины. Одна половина останется в Антарктике для архивных целей (нам не придется отдельно оплачивать заморозку!), а вторую отправим в Европу для анализа". Команда Beyond-EPICA проехала с радарами 2 500 км, чтобы найти подходящую точку для бурения льда