В северо-западной Гренландии исследователи, работающие над проектом GreenDrill, пробурили керн в ледяном куполе толщиной 500 метров. Они обнаружили нечто поразительное: купол полностью исчез 7000 лет назад. И это может произойти снова.
Почти 80% территории Гренландии покрыто замерзшей водой, образовавшейся под символическим названием Гренландский ледяной щит. Этот щит представляет собой второй по величине водоем в мире, занимающий площадь около 660 000 квадратных миль (1,7 миллиона квадратных километров) и содержащий примерно 0,7 миллиона кубических миль (2,9 кубических километров) льда, что составляет значительную часть запасов пресной воды на Земле.
В северо-западной части ледникового щита возвышается ледниковое образование, известное как Прудхоский купол. Этот ледяной купол формировался на протяжении тысяч лет, по мере того как лед, накапливавшийся на устойчивом скальном основании, постепенно стекал в стороны. Купол не является впечатляющим образованием — он лишь плавно поднимается на сотни километров, — но он важен, потому что в своих долго спрессованных слоях сохраняются слои климатической и экологической истории.
Ледниковый покров Прудхо постепенно поднимается на протяжении сотен километров. Джейсон Бринер/Университет Буффало
Чтобы помочь понять историю Гренландского ледяного щита и то, какое влияние на него оказывает быстрое потепление, исследователи из ряда университетов, включая Колумбийский университет (CU) и Университет Буффало (UB), запустили проект GreenDrill. Цель этой инициативы – уникального проекта, финансируемого Национальным научным фондом США (NSF) – состоит в том, чтобы пробурить глубокие скважины в ледяном щите и в коренные породы в различных местах, чтобы понять, как он реагировал на прошлые периоды глобального потепления.
Результаты первого бурового проекта только что были опубликованы в журнале Nature Geoscience .
В исследовании подробно изложены результаты анализа образцов керна, отобранных на глубине 509 метров (1669 футов) во время стоянки на вершине Купола весной 2023 года. Использовалась буровая установка Agile Sub-Ice Geological Drill, разработанная в рамках программы NSF по бурению льда.
Для анализа образцов керна команда использовала метод люминесцентного датирования. Он основан на том факте, что по мере захоронения осадочных пород электроны захватываются зернами минералов. Когда эти зерна снова подвергаются воздействию света, они испускают свечение, которое можно измерить, что позволяет получить представление об окружающей среде в момент захоронения осадочных пород.
Образцы коренных пород и осадочных пород были проанализированы с помощью метода люминесцентного датирования. Джейсон Бринер/Университет Буффало.
Исследователи обнаружили, что осадочные породы Прудхо-Доум в последний раз подвергались воздействию дневного света от 6000 до 8200 лет назад, а это значит, что весь купол расплавился, позволив солнечным лучам достичь этого слоя осадочных пород.
«Это означает, что Прудхо-Доум растаял где-то до этого периода, вероятно, в начале голоцена, когда температура была примерно на три-пять градусов Цельсия выше, чем сегодня», — говорит ведущий автор исследования Калеб Уолкотт-Джордж, бывший аспирант Университета Буффало, а ныне доцент Университета Кентукки. «Некоторые прогнозы указывают на то, что мы можем достичь такого уровня потепления в Прудхо-Доуме к 2100 году».
Переломный момент
Учитывая, что ледяной щит Гренландии содержит примерно 7,4 м (24 фута) эквивалента глобального уровня моря, его таяние может оказать серьезное воздействие на прибрежные населенные пункты. Эксперимент по бурению на куполе Прудхо, проведенный на вершине и вдоль его края, может помочь исследователям начать понимать, как тает ледяной щит, где он может растаять первым и какие населенные пункты пострадают.
«Камни и осадки из-под ледникового покрова напрямую указывают на то, какие из его краев наиболее уязвимы, что имеет решающее значение для точных прогнозов уровня моря в данном регионе», — говорит соавтор исследования Йорг Шефер из Университета Колорадо. «Эта новая область науки предоставляет эту информацию посредством прямых наблюдений и кардинально меняет подход к прогнозированию таяния льда».
Команда работала весной и жила в палатках на ледяном куполе. Джейсон Бринер/Университет Буффало
Во время буровой экспедиции исследователи жили в палатках недалеко от Кэмп-Сенчури, базы времен холодной войны, использовавшейся армейскими учеными, пытавшимися пробурить лед для сокрытия ядерных ракет. В рамках этого проекта были подняты осадочные породы, которые были переданы в Университет Буффало, где хранились в течение десятков лет. В конечном итоге, в 2023 году было установлено, что большая часть ледяного покрова Гренландии не существовала около 400 000 лет назад. Проект GreenDrill дополняет эти данные и предоставит дополнительную информацию в ходе будущих глубоководных буровых экспедиций.
«Когда вокруг только лед, мысль о том, что этот лед исчез в недавнем геологическом прошлом и снова исчезнет в будущем, действительно заставляет смириться с реальностью», — заключает Уолкотт-Джордж.
