Подошла к концу 63-я Российская антарктическая экспедиция, в которой принимали участие исследователи из СПбГУ, Арктического и антарктического НИИ (ААНИИ) и Санкт-Петербургского горного университета. Ученым удалось собрать образцы древнейшего на планете льда, возраст которого, возможно, превышает 1,3 миллиона лет. Исследования на антарктической станции “Восток” помогут восстановить климатическую картину прошлого, а также предсказать изменения погоды в будущем.
“За время экспедиции мы выполнили два научных похода на снегоходах на удаление до 80 километров от станции, чтобы изу-чить скорость накопления снега в Антарктиде, — рассказывает доцент СПбГУ кандидат географических наук Алексей Екайкин. — Также мы пробурили две скважины, глубиной 70 и 40 метров, для изучения климатической изменчивости за последние 2 тысячи лет и выполнили обширную программу по исследованию изотопного состава и скорости накопления снега на станции “Восток”. Конечная цель всех этих работ — изучение причин и механизмов современных климатических изменений на Земле и их прогноз в будущем”.
Самым ярким открытием этого сезона стали образцы древнего льда, которые специалисты извлекли с глубины более 3,5 километра. Их возраст, по предварительным оценкам ученых, составляет не меньше 1,3 миллиона лет, однако, чтобы уточнить эти данные, гляциологам нужно провести дополнительные исследования.
Как рассказывает А.Екайкин, то, что на “Востоке” есть древний лед, было известно еще с 1998 года: тогда ученые завершили бурение на глубине 3623 метра. Полученный ледяной керн проанализировали в лабораториях России, Франции и США, и оказалось, что возраст льда на глубине 3310 метров составляет 420 тысяч лет. Этот керн помог сделать много интересных открытий: например, тогда впервые была показана тесная связь между концентрацией углекислого газа в атмосфере и температурой воздуха. Однако, как отмечает гляциолог, глубже 3310 метров находится еще 200-метровый участок атмосферного льда (образованного атмосферными осадками). Ученые понимали, что этому льду больше 400 тысяч лет, но установить его точный возраст было невозможно, поскольку придонные слои перемешиваются из-за движений ледника.
“Несколько лет назад мой коллега, заведующий лабораторией изменений климата и окружающей среды ААНИИ Владимир Липенков, обратил внимание на то, что в нижних слоях льда встречаются достаточно крупные гидраты воздуха — кристаллические соединения, которые образуются в леднике из пузырьков воды и воздуха при огромном давлении, — вспоминает доцент СПбГУ. — Тогда была создана модель роста воздушных гидратов, которая показала, что возраст этого льда порядка 1,5 миллиона лет. Датировка позже была подтверждена независимыми методами, основанными на измерении концентрации во льду космогенных изотопов”.
Сегодня существует несколько методов определения возраста льда. Если скорость накопления снега достаточно велика (как, например, в Гренландии), в леднике можно посчитать отдельные годовые слои. Также можно искать во льду следы событий, дата которых известна, например продукты вулканических извержений. Чаще всего древний лед датируют по концентрации в нем радиоактивных космогенных изотопов: они образуются в атмосфере под действием космического и солнечного излучения, затем захватываются льдом вместе с воздухом, и дальше их концентрация уменьшается пропорционально возрасту. Для датирования древнего льда “Востока” впервые был применен новый метод — основанный на измерении размера гидратов воздуха.
Как отмечают исследователи, сегодня в гонке за древним льдом участвуют несколько стран: Россия, Франция, Япония, Китай, США. Такой интерес связан с тем, что именно эта находка способна рассказать о климатических загадках прошлого нашей планеты. Дело в том, что около миллиона лет назад на Земле произошла так называемая среднеплейстоценовая климатическая революция: длина климатических циклов “оледенение — межледниковье” увеличилась с 40 тысяч до 100 тысяч лет. Причина таких изменений до сих пор не ясна, однако ученые полагают, что влияние оказало изменение концентрации углекислого газа в атмосфере. Помочь разгадать загадку может именно древний лед, ведь в нем содержится древний воздух Земли.
Пока самым древним подобным образцом на планете (около миллиона лет) считается лед, найденный в пластах так называемого голубого льда в районе Сухих Долин, недалеко от американской станции “Мак-Мердо” в Антарктиде. “Голубой лед”, хотя и может быть очень древним, не сильно нас интересует, поскольку из-за того, что он долгое время находился рядом с поверхностью Земли, климатическая информация, содержащаяся в нем, постепенно стиралась и искажалась”, — отмечает В.Липенков.
Образцы древнего льда, собранные на станции “Восток” во время 63-й экспедиции, должны доставить на борт судна “Академик Федоров”, где они будут храниться в морозильной камере. Весной экспедиция вернется в Санкт-Петербург, а керны отправятся в лабораторию изменений климата и окружающей среды ААНИИ, где специалисты изучат газовый и изотопный состав льда. Общий вес образцов, которые перевезут в исследовательский институт, составит примерно полтонны.
Пресс-служба СПбГУ
Нет комментариев