Лед возрастом два миллиона лет из Антарктиды, недавно обнаруженный группой исследователей, дает более четкое представление о связи между парниковыми газами и климатом в древние времена и поможет ученым понять грядущие изменения климата.
В статье, опубликованной сегодня в журнале Nature, группа ученых использовала воздух, заключенный в пузырьках во льду возрастом 2 миллиона лет, для измерения уровней углекислого газа и метана, вызывающих парниковый эффект. Группу возглавляли Джон Хиггинс и Южен Ян из Принстонского университета и Андрей Курбатов из Университета штата Мэн, в нее входили Эд Брук из Орегонского государственного университета и Джефф Северингхаус из Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Ученым впервые удалось изучить ледяной керн такого возраста. Ранее самые старые полные ледяные керны предоставляли данные за 800 000 лет. Прошлые исследования с использованием этого ядра и других показали, что уровни углекислого газа в атмосфере напрямую связаны с антарктической и глобальной температурой в течение последних 800 000 лет. До этого связь между климатом и уровнем углекислого газа не была так хорошо понята.
Статья, опубликованная сегодня в Nature, начинает это менять.
В течение последнего миллиона лет цикл ледниковых периодов, за которыми следовали теплые периоды, происходил каждые 100 000 лет. Но между 2,8 миллиона лет назад и 1,2 миллиона лет назад эти циклы были короче, около 40 000 лет, и ледниковые периоды были менее экстремальными.
Команда, в состав которой входил Брук, хотела выяснить, как менялись уровни углекислого газа в течение того более древнего периода времени, который до сих пор был известен лишь косвенно из химических отложений в океане и на суше.
Они обнаружили, что самые высокие уровни углекислого газа соответствовали уровням в теплые периоды более поздних времен. Однако самые низкие уровни не достигли очень низких концентраций, обнаруженных в ледниковые периоды последних 800 000 лет.
«Один из важных результатов этого исследования - показать, что углекислый газ связан с температурой в этот более ранний период времени», - сказал Брук.
Этот вывод основан на исследованиях химии льда, которые свидетельствуют об изменении температуры в Антарктиде одновременно с колебаниями содержания углекислого газа.
«Это важная отправная точка для понимания науки о климате и калибровки моделей, которые предсказывают будущие изменения», - сказал Брук.
Ледяной керн со льдом возрастом 2 миллиона лет происходит из района, известного как Аллан-Хиллз, который находится примерно в 130 милях от американской антарктической исследовательской станции, известной как станция Мак-Мердо. На поверхности в этом районе были обнаружены древние метеориты, что заставило ученых предположить, что в ледяном щите может быть древний лед.
Керн со льдом возрастом 2 миллиона лет был пробурен на глубину 200 метров в полевом сезоне 2015-16 гг. На бурение и извлечение такого керна уходит одна-две недели, и в регионе было отобрано несколько кернов.
Исследовательская группа возвращается в Аллан-Хиллз в ближайшие дни для двухмесячной дополнительной работы. Они будут собирать большие количества льда возрастом 2 миллиона лет и искать еще более старые образцы.
«Мы не знаем предела возраста в этой области, - сказал Брук. - В некоторых местах она может быть намного старше. Вот почему мы возвращаемся назад. Преодолеть два миллиона лет было бы довольно удивительно».