КОЛУМБУС, Огайо. Анализ ледяных кернов, извлеченных из ледника на вершине боливийского вулкана, рисует яркую картину климатических условий в тропиках за последние 25 000 лет. Лед на дне кернов образовался во время последнего ледникового максимума - самой холодной части последнего ледникового периода - что делает его самым старым керном, извлеченным из тропиков.
В статье, опубликованной в журнале Science, исследовательская группа описывает климат в тропиках, который отличался от того, о чем думали многие исследователи. Полученные данные являются последним результатом 20-летних усилий по созданию глобального климатического рекорда, который простирается от Северного до Южного полюса.
Лонни Томпсон, профессор геологических наук и научный сотрудник Центра полярных исследований Берда в Университете штата Огайо, сказал, что новые керны являются лучшим доказательством того, что тропики были намного прохладнее во время последней ледниковой стадии.
До недавнего времени большинство исследователей считали, что резкое похолодание в этот период произошло только в полярных и средних широтах, а тропики практически не пострадали.
Новые керны также показали, что в разгар последнего ледникового периода в регионе было в восемь раз меньше пыли, чем сейчас. По его словам, уменьшение количества пыли указывает на то, что региональный климат в то время был намного более влажным..
В команду Томпсона входили исследователи из штата Огайо, Пенсильванского государственного университета, Российской академии наук и ORSTOM в Эквадоре. В 1997 году команда взобралась на Сахаму, потухший вулкан высотой 21 463 фута (6 542 метра), возвышающийся над боливийским Альтиплано, обширным плато, покрывающим 79 151 квадратную милю (205 000 квадратных километров) боливийской пустыни.
Они использовали бур на солнечной энергии, чтобы пробурить ледяную шапку на вершине и извлечь два керна - 434,3 фута (132,4 метра) и 435,6 фута (132,8 метра), которые достигли коренных пород. Оба керна содержат запись о древнем климате, заключенном во льду, который восходит к образованию ледяной шапки. Команда также извлекла два дополнительных более коротких ядра.
Анализ ядер показал следующее:
Лед на дне обоих кернов образовался 25 000 лет назад, в самый холодный период последнего ледникового периода - последний ледниковый максимум (LGM). Внезапное начало и конец события типа позднего дриаса предполагает, что атмосферные процессы являются вероятными движущими механизмами. Это также указывает на то, что естественная климатическая система способна к сдвигам большой величины в глобальном масштабе. (Поздний дриас был периодом сильного похолодания, начавшегося около 12 700 лет назад - прямо в середине сильного потепления, последовавшего за последней ледниковой стадией. Оно длилось всего 1300 лет, и считалось, что оно произошло только в Северном полушарии. Но в ядре Сахама событие длилось 2500 лет, но закончилось в одно и то же время.)
В ядрах были пойманы насекомые и тонкие как бумага фрагменты коры полилеписа, населяющего нижние склоны Сахамы.
Это был первый случай, когда материал, извлеченный из керна тропического льда, был датирован углеродом, предлагая новый, дополнительный метод датирования старого льда. Углеродный анализ был проведен в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса и в Океанографическом институте Вудс-Хоул, а органический материал на глубине менее 4,9 футов (1,5 метра) от дна керна был датирован 24 000 лет назад.
Период последней ледниковой стадии, зафиксированный в кернах полярных льдов и кернах из Уаскурана (Перу), считался холодным и сухим, но восьмикратное падение количества пыли свидетельствует о гораздо более влажных условиях в окрестностях Сахамы..
Ранее Томпсон возглавлял экспедиции к ледяным шапкам в Андах в Уаскуране и Келькайе, Перу, для извлечения других ледяных кернов. Взятые вместе, данные из ядер Уаскуран и Сахама ясно указывают на более прохладные тропики во время поздней ледниковой стадии.
«Мы наблюдаем похолодание в регионе примерно на 5-6 градусов по Цельсию», - сказал Томпсон. «Это та же величина отклика, зарегистрированная в записях ледяных кернов из Уаскурана в 1000 миль к северу». Уаскуран расположен на 9 градусе южной широты, а Сахама - на 18 градусе южной широты. Подобное охлаждение было обнаружено в ледяных кернах, пробуренных в Западном Тибете, Антарктиде и ледяной шапке Гренландии.
Свидетельства из кернов Сахамы, показывающие, что регион был более влажным во время последней ледниковой стадии, укрепляют понимание исследователями истории южноамериканского Альтиплано. Периодически, по мере смены климата региона с сухого на влажный, на плато образовывались огромные озера.
“Это были огромные озера. Одно из них - пресноводное озеро - занимало площадь более 38 610 квадратных миль (100 000 квадратных километров) и имело глубину до 984 футов (300 метров)». Томпсон сказал, что озера наполнялись во время влажных периодов, а позже опорожнялись, в некоторых случаях образуя солончаки, в засушливые периоды. Некоторые исследователи считают, что за последние 60 000 лет озера могли наполняться несколько раз.
«Исторически это очень динамичное место, - сказал он, - хотя вы бы так не подумали, когда посмотрите на него сегодня».
Хотя это еще не подтверждено, Томпсон и его коллеги предполагают, что механизм, контролирующий начало и конец этих холодных ледниковых периодов, может быть связан с изменениями в тропической гидрологической системе.
«Очень важно лучше понять процессы этой системы, поскольку они могут иметь отношение к тому, что происходит сегодня. В тропической гидрологической системе могут быть механизмы, способные усилить воздействие человека на нынешний климат», - сказал он.
В состав экспедиции входили Томпсон, Брюс Коци из Университета Аляски; ПРОТИВ. Загороднов и Пинг-Нан Лин из штата Огайо; В. Н. Михаленко от Российской академии наук; Т. А. Сеятели из Пенсильванского государственного университета; и Б. Франку из ORSTOM в Эквадоре.
Кроме того, в состав команды Центра полярных исследований Берда входили Эллен Мосли-Томпсон, профессор географии; Джон Бользан, старший научный сотрудник; Мэри Э. Дэвис и Джихонг Коул-Дай, оба научные сотрудники. Кейт Хендерсон из штата Огайо и Р. К. Кампен из штата Пенсильвания, оба аспиранты, были частью исследовательской группы.
Проект поддержан Национальным управлением океанических и атмосферных исследований и Национальным научным фондом.