В северо-западной части Гренландии команда ученых, работающих в рамках проекта GreenDrill, пробурила ледяной купол толщиной 500 метров и сделала неожиданное открытие: этот купол полностью исчез примерно 7 000 лет назад. Исследователи предупреждают, что подобное может повториться вновь.

Гренландский ледяной щит: значение и масштабы

Около 80% территории Гренландии покрыто льдом, формирующим так называемый Гренландский ледяной щит. Это второй по величине запас пресной воды на планете: его площадь составляет примерно 1,7 миллиона квадратных километров, а объем — около 2,9 миллиона кубических километров льда. Таким образом, щит содержит значительную часть мировых запасов пресной воды.

На северо-западе ледяного щита возвышается купол Прадхо, который формировался тысячелетиями. Лед, накапливавшийся на устойчивом основании, постепенно растекался в стороны, создавая плавное возвышение, простирающееся на сотни километров. Несмотря на внешнюю неприметность, купол важен тем, что в его слоях хранится сжатая временем история климата и окружающей среды.

Проект GreenDrill: изучение прошлого для понимания будущего

Чтобы понять, как Гренландский ледяной щит реагировал на периоды глобального потепления в прошлом и как он может измениться в условиях современного климата, ученые из различных университетов, включая Колумбийский университет и Университет Буффало, запустили проект GreenDrill. Финансируемая Национальным научным фондом США инициатива ставит целью пробурить ледяной щит в разных точках и достичь коренных пород, чтобы получить прямые данные о его истории.

Результаты первого бурения были недавно опубликованы в журнале Nature Geoscience. Весной 2023 года экспедиция пробурила ледяной купол Прадхо на глубину 509 метров с помощью установки Agile Sub-Ice Geological Drill, разработанной в рамках программы NSF по бурению льда.

Методика и ключевые открытия

Для анализа кернов команда использовала метод люминесцентного датирования. Этот способ основан на том, что по мере захоронения осадков электроны накапливаются в зернах минералов. Когда эти зерна вновь подвергаются воздействию света, они начинают светиться, и интенсивность свечения позволяет определить, когда осадок в последний раз был на поверхности.

Исследование показало, что осадки купола Прадхо в последний раз были освещены дневным светом от 6 000 до 8 200 лет назад. Это означает, что весь купол растаял, и солнечные лучи достигли этого слоя осадка.

Ведущий автор исследования, Калеб Уолкотт-Джордж, отмечает: «Это говорит о том, что купол Прадхо растаял в раннем голоцене, когда температура была на три-пять градусов Цельсия выше, чем сегодня. Некоторые прогнозы показывают, что такого уровня потепления в районе купола мы можем достичь уже к 2100 году».

Важность для прогноза уровня моря

В ледяном щите Гренландии содержится достаточно воды, чтобы при полном таянии уровень мирового океана поднялся на 7,4 метра. Это представляет серьезную угрозу для прибрежных сообществ по всему миру. Эксперимент по бурению купола Прадхо, проведенный как на вершине, так и по краям купола, помогает ученым понять, как и где ледяной щит может начать таять в первую очередь и какие регионы наиболее уязвимы.

Соавтор исследования Йорг Шефер из Колумбийского университета подчеркивает: «Горные породы и осадки из-под ледяного щита напрямую показывают, какие его края наиболее уязвимы, что критически важно для точного прогнозирования уровня моря на местном уровне. Эта новая область науки меняет правила игры в прогнозировании таяния льда».

Исторический контекст и перспективы

Во время буровой экспедиции исследователи жили в палатках рядом с лагерем Сентюри — бывшей военной базой времен холодной войны, где армейские ученые пытались пробурить лед для размещения ядерных ракет. Тогда были подняты осадки, которые десятилетиями хранились в Университете Буффало. Анализ этих осадков в 2023 году позволил сделать вывод, что большая часть ледяного щита Гренландии отсутствовала около 400 000 лет назад. Проект GreenDrill дополняет эти данные и внесет еще больший вклад благодаря будущим глубоким бурениям.

Калеб Уолкотт-Джордж резюмирует: «Когда вокруг тебя только лед, трудно представить, что его не было в недавнем геологическом прошлом и что он может исчезнуть снова в будущем. Это действительно заставляет задуматься».