Исследователи предложили новую идею, которая может объяснить, почему некоторые антарктические айсберги окрашены в изумрудно-зеленый цвет, а не в обычный синий, что потенциально может решить научную загадку, длившуюся десятилетиями.
Чистый лед синий, потому что лед поглощает больше красного света, чем синего. Большинство айсбергов кажутся белыми или голубыми, когда плавают в морской воде, но с начала 1900-х годов исследователи и моряки сообщают о том, что в некоторых частях Антарктиды они видели необычные зеленые айсберги.
Зеленые айсберги были диковинкой для ученых на протяжении десятилетий, но теперь гляциологи сообщают в новом исследовании, что они подозревают, что оксиды железа в каменной пыли с материковой части Антарктиды окрашивают некоторые айсберги в зеленый цвет. Они сформулировали новую теорию после того, как австралийские исследователи обнаружили большое количество железа на шельфовом леднике Эмери в Восточной Антарктиде.
Железо является ключевым питательным веществом для фитопланктона, микроскопических растений, которые составляют основу морской пищевой сети. Но железа не хватает во многих районах океана.
Если эксперименты подтвердят правильность новой теории, это будет означать, что зеленые айсберги переправляют драгоценное железо с материковой части Антарктиды в открытое море, когда они откалываются, обеспечивая этим ключевым питательным веществом организмы, поддерживающие почти всю морскую жизнь.
«Это как доставить посылку на почту. Айсберг может доставить это железо далеко в океан, а затем расплавить и доставить его фитопланктону, который сможет использовать его в качестве питательного вещества», - сказал Стивен Уоррен., гляциолог из Вашингтонского университета и ведущий автор нового исследования в Journal of Geophysical Research: Oceans, журнале Американского геофизического союза. «Мы всегда думали, что зеленые айсберги - это просто экзотическая диковинка, но теперь мы думаем, что они действительно могут быть важны."
Тайна цвета
Уоррен начал изучать это явление во время австралийской экспедиции в 1988 году, когда он взял образец керна зеленого айсберга возле шельфового ледника Эймери на побережье Восточной Антарктиды.
Интересно, что зеленый лед, который он видел, был глубокого изумрудного оттенка, намного темнее и чище, чем у обычных айсбергов, - это сигнал для ученых о том, что зеленый лед может отличаться от обычного льда айсбергов.
«Когда мы поднялись на этот айсберг, самым удивительным был не цвет, а прозрачность», - сказал Уоррен. "В этом льду не было пузырьков. Было очевидно, что это не обычный ледниковый лед."
Айсберги откалываются от ледников и шельфовых ледников, выступающих в море. Типичный ледниковый лед образуется, когда слои снега накапливаются и со временем затвердевают, поэтому он естественным образом имеет воздушные карманы, отражающие свет.
Но в Антарктиде у некоторых айсбергов есть слой так называемого морского льда: океанская вода, примерзшая к нижней стороне нависающего шельфового ледника. Морской лед прозрачнее и темнее ледникового, потому что в нем нет воздушных карманов, отражающих свет.
Когда Уоррен и его коллеги проанализировали этот айсберг и другие зеленые айсберги, отобранные австралийскими экспедициями в 1980-х годах, они обнаружили, что зеленые части состоят из морского льда, а не из ледникового льда. Они подозревали, что примеси в океанской воде под шельфовым ледником Эймери окрашивают некоторые морские льды в зеленый цвет.
Их первая мысль заключалась в том, что растворенный органический углерод, микроскопические частицы давно умерших морских растений и животных, застрял во льду, когда вода замерзла на нижней стороне шельфового ледника. По словам Уоррена, растворенный органический углерод имеет желтый цвет, поэтому, если чистый лед синий, добавление желтых частиц может сделать лед зеленым.
Но когда Уоррен и его коллеги взяли пробы айсбергов во время последующей экспедиции в 1996 году, они обнаружили, что в зеленом морском льду содержится такое же количество органического материала, как и в голубом морском льду, поэтому за зеленый цвет должно быть ответственно что-то другое.
Каменная пыль в море
Эта проблема беспокоила Уоррена до тех пор, пока несколько лет назад океанограф из Университета Тасмании не проверил ледяной керн с шельфового ледника Амери на содержание железа. Она обнаружила, что морской лед у основания керна содержит почти в 500 раз больше железа, чем ледниковый лед над ним.
Окиси железа, содержащиеся в почве, горных породах и обыкновенной ржавчине, обычно имеют теплые землистые оттенки - желтый, оранжевый, красный и коричневый. Поэтому Уоррен начал подозревать, что оксиды железа в морском льду могут превратить голубой лед в зеленый. Но откуда взялось железо?
Поскольку ледники текут по коренным породам, они измельчают камни в мелкий порошок, известный как ледниковая мука. Когда лед встречается с морем, эта ледниковая мука стекает в океан. Если каменная пыль окажется в ловушке под шельфовым ледником, частицы могут быть включены в морской лед по мере его формирования.
Уоррен теперь подозревает, что оксиды железа в ледниковой муке из горных пород на материковой части Антарктиды ответственны за создание потрясающих изумрудных айсбергов. Он и австралийские исследователи железа теперь предлагают взять образцы айсбергов разного цвета на предмет содержания в них железа и светоотражающих свойств. Если их теория подтвердится, зеленые айсберги могут быть важнее, чем думали ученые.
Видео: