Арктические ледники. Фото: Dylan Shaw / Unsplash
Ледяные архивы: как это работает?
Арктические ледники – это не просто замороженные массивы воды, но и настоящие архивы Земли. В течение тысячелетий они хранят информацию о климате, атмосфере и экосистемах прошлого. Современные учёные используют эти «голоса льдов» для изучения истории нашей планеты, а также пытаются предсказать наше климатическое будущее.
Ледники формируются из слоёв снега, которые накапливаются из года в год. Каждый слой снега постепенно превращается в лёд, при этом сохраняя в себе пузырьки воздуха, пыль, вулканический пепел и другие частицы, попавшие в атмосферу в момент его образования. Таким образом, ледники можно сравнить с «годичными кольцами» деревьев, где каждый слой – это запись о конкретном году или даже десятилетии.
Учёные бурят скважины в ледниках, извлекая керны – цилиндрические образцы льда, которые могут быть длиной до нескольких километров. Анализируя эти керны, удаётся получать информацию о составе воздуха в разные периоды времени, климате прошлого, информацию о крупных вулканических извержениях, данные о пылевых бурях, лесных пожарах и других событиях.
В 1840 году швейцарский и американский геолог Луи Агассис впервые предложил теорию ледникового периода, объясняющую, что в прошлом Земля переживала глобальные оледенения. Его исследования стали важным шагом в понимании роли льда в формировании рельефа планеты. Тогда и начала зарождаться идея изучения ледяного покрова для исследования истории климата Земли.
В начале 20-го века учёные начали систематически изучать ледники, используя метеорологические наблюдения, геологический анализ и фотограмметрию. Важным событием стало создание первых научных станций в Арктике и Антарктиде, которые позволили вести долгосрочные наблюдения за ледниками.
В 1936 году была проведена первая детальная фотограмметрическая съемка ледников Гренландии – с тех пор карты арктических льдов стали не просто картинками, а полноценными 3D-моделями. А спустя 20 лет с помощью технологии эхолокации, которая уже использовалась в навигации и связи, британским исследователям удалось измерить толщину льда, не прибегая к бурению.
Гляциология изучает историю ледников, добывая ледяные керны – цилиндрические столбики льда. Их первое исследование произошло в 1966 году в Гренландии, тогда была пробурена скважина до самого основания ледника на 1 390 метров. Керн позволил получить данные о климате Земли за последние 100 000 лет, которые подтвердили теорию о циклах глобального похолодания и потепления.
Современные инструменты гляциологии позволяют исследовать толщину, объём и массу ледников даже без контакта с ними – с применением спутников. Так, странами ЕС в 2002 году была запущена спутниковая миссия GRACE, которая по сей день занимается мониторингом арктических ледников, предоставляя исследователям непрерывные данные об изменениях ледяного покрова Арктики.
Что уже рассказали арктические ледники
Фото: Huw Edwards / Unsplash
Ледники Арктики сохранили данные о последнем ледниковом максимуме, который произошёл около 20 тысяч лет назад. Тогда огромные массы льда покрывали большую часть Северной Америки, Европы и Азии. Анализ арктических ледников помогает понять, как их таяние в прошлом влияло на уровень мирового океана и климатические системы.
Изучение кернов льда показывает, что климат Земли может меняться крайне быстро. Например, около 13 тысяч лет назад температура в некоторых регионах Северного полушария упала на десятки градусов всего за несколько десятилетий. Эти данные дают основания для тревоги, показывая, как быстро наша планета может реагировать на климатические изменения.
Благодаря арктическим льдам учёные находят животных, первобытных людей, а также вирусы, которых давно уже нет в современной атмосфере. Так, в 2024 году в Сибири в ледяных пробах были найдены неизвестные вирусы, возраст которых превышает 30 тысяч лет. Нашли во льдах Арктики и так называемые гигантские вирусы, которые намного крупнее обычных и обладают сложной генетической структурой.
В 2020 году на Таймыре обнаружили удивительно хорошо сохранившегося щенка возрастом около 18 тысяч лет. У него сохранились шерсть, когти и даже внутренние органы. Анализ ДНК показал, что животное принадлежит к промежуточному звену между волками и собаками, что дало исследователям новые сведения о процессе одомашнивания животных.
Самая древняя находка в ледяных покровах Арктики – воздух возрастом 800 тысяч лет, найденный в кернах Гренландии. Исследование состава обнаруженных пузырьков позволило определить концентрацию углекислого газа и других газообразных соединений в древние эпохи, благодаря чему учёные могут строить подробную картину всех климатических изменений в прошлом.
Необычное открытие благодаря ледниковому щиту в Гренландии сделали исследователи Лундского университета Швеции. Группа учёных обнаружила в кернах следы необычайно сильной вспышки на Солнце, которая вызвала на Земле геомагнитную бурю в 660 году до н.э. Эту информацию удалось добыть благодаря отпечаткам плазменных облаков, которые появляются на Земле после солнечных аномалий.
Ледники по сей день ведут свою летопись. Увеличение концентрации углекислого газа с начала промышленной революции чётко прослеживается в ледяных кернах. Кроме того, во льдах можно найти следы химических загрязнений, таких как тяжёлые металлы и радиоактивные изотопы, появившиеся в результате ядерных испытаний.
Арктические ледники становятся не только свидетелями прошлого, но и ключевыми индикаторами настоящего. Научные данные, извлечённые из арктических льдов, помогают прогнозировать, как климатические изменения будут влиять на нашу планету в ближайшие десятилетия. Модели изменения климата основываются на данных, полученных из ледяных кернов.
Денис Ивановский Источник. Публикуется с сокращениями.
