Таяние ледников на одной стороне земного шара может вызвать распад ледников на другой стороне земного шара, как было представлено в недавней статье группы ученых AWI, которые исследовали морские микроводоросли, сохранившиеся в ледниковых месторождений и впоследствии использовали свои выводы для моделирования климата. В исследовании подчеркивается процесс с тревожными последствиями для современных ледяных щитов: постоянное потепление океана может привести к массовой потере массы полярного льда и, как следствие, к быстрому повышению уровня моря.
Глядя на карту мира, кажется, что различные океанские бассейны нашего земного шара ограничены массами континентов. На самом деле бассейны океанов связаны между собой крупномасштабными системами течений, и, подобно глобальному конвейеру, течения транспортируют воду по всему миру на разной глубине. Результирующее распределение теплых и холодных водных масс имеет решающее значение для климатических условий в различных регионах Земли. Ученые из Института Альфреда Вегенера, Центра полярных и морских исследований им. Гельмгольца (AWI) и Центра морских экологических исследований MARUM задокументировали пример того, как изменение течений в одном океаническом бассейне может вызвать массовые и неожиданные изменения в отдаленном бассейне. даже на другом конце планеты.
Исследователи из Бремерхафена сообщают в журнале Nature, что во время последнего ледникового периода массивный приток пресной воды в полярную часть Северной Атлантики вызвал цепь событий в океане и атмосфере, в результате которых началось интенсивное таяние ледников в северной части Тихого океана, за тысячи километров. Источник пресной воды: таяние ледяных щитов, покрывавших большую часть суши, окружающей Северную Атлантику во время оледенения. В конце цепочки событий теплая вода проникла в тихоокеанскую прибрежную зону Североамериканского континента, которая также была покрыта ледяным щитом. В результате части щита распались и были выпущены в Тихий океан в виде крупномасштабной флотилии айсбергов. Учитывая, что современный океан постоянно нагревается в результате глобального потепления, такое открытие настораживает ученых AWI. По сравнению с процессом, наблюдаемым в восточной части северной части Тихого океана во время последнего оледенения, продолжающееся потепление океана может привести к распаду антарктического льда, что впоследствии приведет к значительному повышению уровня моря..
Вместе с группой ученых геолог AWI Эдит Майер поэтапно раскрыла задействованные сложные процессы. Первые признаки были получены при отборе проб донных отложений во время экспедиции с немецким исследовательским судном «Зонне» в 600 км от побережья Аляски. Извлеченные ледниковые отложения включали слои камней размером до булыжника, которые возникли на далекой континентальной земле. Единственное возможное объяснение: камни, должно быть, были перевезены вместе с айсбергами далеко в открытую северную часть Тихого океана во времена, когда побережье Северной Америки было покрыто ледяным щитом. Подтверждение пришло из датировки слоев, которая показывает, что каменные слои были отложены примерно 16 000 лет и 38 500 лет назад, то есть во время последнего ледникового периода. «Соответственно, мы предполагаем, что в северной части Тихого океана произошло два крупных таяния», - говорит Эдит Майер.
Чтобы проверить этот тезис, команда использовала инновационную аналитическую технику, впервые разработанную в AWI. В методе используются диатомовые водоросли, чтобы определить, насколько интенсивно снижается соленость поверхностных вод океана, т.е. из-за отложения талых вод. Проведя изотопный анализ кислорода на остатках кремнистых твердых частей диатомовых водорослей, сохранившихся в осадочной летописи, исследователи смогли определить, в какие периоды таяние льда наиболее интенсивно влияло на соленость поверхности.«Наш анализ показал, что около 16 000 и 38 500 лет назад в район к югу от Аляски поступал крупный приток пресной воды», - подтверждает Эдит Майер.
Предыдущие реконструкции ледниковых условий задокументировали, что притоки талой воды вызвали значительное падение поверхностной солености в Северной Атлантике, что вдохновило Эдит Майер на исследование того, были ли явления талой воды в Северной Атлантике и северной части Тихого океана связаны через мировой круговорот воды. Сегодня теплая поверхностная вода переносится из Тихого океана в Индийский океан, затем течет вокруг южной оконечности Африки по направлению к Карибскому бассейну, а затем распространяется в Северную Атлантику через течение, называемое «Гольфстрим». Движущей силой этого глобального потока является образование холодной и соленой воды в полярной части Северной Атлантики. Эта вода, образующаяся при образовании льда, более плотная, чем теплая вода, и поэтому тонет в глубинах океана. В результате поверхностные теплые воды перекачиваются на север. Но 16 000 и 38 500 лет назад глобальная «насосная система» была серьезно нарушена снижением солености Северной Атлантики. Следовательно, из Тихого океана вытекало лишь небольшое количество теплой воды, в результате чего тропическая часть Тихого океана становилась теплее. В свою очередь, более теплая вода достигла западных берегов Канады и Аляски. Приток более теплых вод дестабилизировал ледяной щит, покрывающий прибрежные районы, что привело к сбросу материкового льда в океан и падению поверхностной солености..
Чтобы проверить этот сценарий, Эдит Майер спросила специалистов по моделированию климата AWI во главе с Герритом Ломанном, можно ли смоделировать такую сложную глобальную цепь событий с помощью компьютерных моделей. Результаты были однозначными: если учитывать изотопы кислорода, модели ясно показывают, что явление имеет место. Результаты моделирования также показывают, что пульсации талой воды в Атлантике вызвали изменения в Тихом океане, а не наоборот. «Наши результаты также актуальны для будущего, поскольку они подчеркивают, что климатические эффекты на одной стороне Земли могут значительно повлиять на регионы на противоположной стороне», - резюмирует Эдит Майер.«В настоящее время AWI изучает, как подобные явления, связанные с притоком более теплой воды, теперь влияют на стабильность антарктического ледяного щита. Появляется все больше свидетельств того, что дальнейшее потепление океана поставит под угрозу как стабильность, так и объем антарктического льда».