В 1966 году ученые армии США пробурили почти милю льда на северо-западе Гренландии и подняли со дна 15-футовую трубу грязи. Потом этот замерзший осадок пропадал в морозилке на десятилетия. Он был случайно обнаружен заново в 2017 году.
В 2019 году ученый из Университета Вермонта Эндрю Крист посмотрел на него в свой микроскоп и не мог поверить своим глазам: ветки и листья вместо песка и камня. Это говорит о том, что лед исчез в недавнем геологическом прошлом и что растительный ландшафт, возможно, бореальный лес, стоял там, где ледяной щит глубиной в милю размером с Аляску сегодня стоит.
За последний год Христос и международная группа ученых, возглавляемая Полом Бирманом из UVM, Йоргом Шефером из Колумбийского университета и Дортой Даль-Йенсен из Копенгагенского университета, изучали эти уникальные виды ископаемых растений и отложений со дна Гренландии. Их результаты показывают, что большая часть или вся Гренландия должна была быть свободной ото льда в течение последнего миллиона лет, а возможно, даже в течение последних нескольких сотен тысяч лет.
"Ледяные щиты обычно измельчают и уничтожают все на своем пути, - говорит Христос, - но то, что мы обнаружили, было тонкими растительными структурами - прекрасно сохранившимися. Это окаменелости, но они выглядят так, как будто умерли вчера. Это время капсула того, что раньше жило в Гренландии, которую мы не смогли бы найти больше нигде."
Открытие помогает подтвердить новое и тревожное понимание того, что лед Гренландии полностью растаял во время недавних теплых периодов в истории Земли - периодов, подобных тому, который мы сейчас создаем из-за антропогенного изменения климата.
Понимание ледяного щита Гренландии в прошлом имеет решающее значение для прогнозирования того, как он будет реагировать на потепление климата в будущем и как быстро он будет таять. Поскольку гренландские льды сковывают повышение уровня моря примерно на двадцать футов, каждый прибрежный город в мире находится в опасности. Новое исследование предоставляет убедительные доказательства того, что Гренландия более уязвима и чувствительна к изменению климата, чем предполагалось ранее, и подвергается серьезному риску необратимого таяния.
«Это не проблема двадцати поколений», - говорит Пол Бирман, геолог из UVM в Колледже искусств и наук Школы окружающей среды и природных ресурсов им. Рубинштейна и научный сотрудник Института окружающей среды Гунда.«Это актуальная проблема на ближайшие 50 лет».
Новое исследование было опубликовано 15 марта в Proceedings of the National Academy of Sciences.
ПО ЛЬДУ
Материал для нового исследования PNAS поступил из Кэмп-сенчури, военной базы времен холодной войны, выкопанной внутри ледяного щита далеко за Полярным кругом в 1960-х годах. Настоящей целью лагеря была сверхсекретная попытка под названием «Ледяной червь» спрятать 600 ядерных ракет подо льдом недалеко от Советского Союза. В качестве прикрытия армия представила лагерь как полярную научную станцию.
Военная миссия провалилась, но научная группа провела важные исследования, включая бурение ледяного керна глубиной 4560 футов. Ученые Кэмп-сенчури были сосредоточены на самом льду, что было частью растущей в то время попытки понять глубокую историю ледниковых периодов Земли. Их, по-видимому, меньше интересовала грязь, собранная из-под ледяного керна. Затем, в поистине кинематографическом наборе странных сюжетных поворотов, ледяное ядро было перемещено из армейского морозильника в университет Буффало в 1970-х, в другой морозильник в Копенгагене, Дания, в 1990-х, где оно томилось десятилетиями, пока не всплыли, когда ядра были перемещены в новый морозильник.
На протяжении большей части плейстоцена - ледяного периода, охватывающего последние 2,6 миллиона лет - части льда в Гренландии сохранялись даже во время более теплых периодов, называемых «межледниковьями». Но большая часть этой общей истории была собрана по кусочкам из косвенных доказательств в грязи и скалах, смытых с острова и собранных в результате бурения в океане. Протяженность ледяного щита Гренландии и виды экосистем, существовавших там до последнего межледникового теплого периода, который закончился около 120 000 лет назад, являются предметом горячих споров и плохо изучены.
Новое исследование ясно показывает, что глубокий лед в Кэмп Сенчери - примерно в 75 милях от побережья и всего в 800 милях от Северного полюса - полностью таял как минимум один раз за последний миллион лет и покрывался растительностью. включая мох и, возможно, деревья. Новое исследование, проведенное при поддержке Национального научного фонда, согласуется с данными двух других ледяных кернов в центре Гренландии, собранными в 1990-х годах. Отложения со дна этих кернов также указывают на то, что ледяной щит исчез на какое-то время в недавнем геологическом прошлом. Сочетание этих ядер из центра Гренландии с новой информацией из Кэмп-сенчури на крайнем северо-западе дает исследователям беспрецедентную картину меняющейся судьбы всего ледяного щита Гренландии..
Команда ученых использовала ряд передовых аналитических методов, ни один из которых не был доступен исследователям пятьдесят лет назад, для исследования отложений, окаменелостей и воскового покрытия листьев, найденных на дне льда Кэмп-сенчури. основной. Например, они измерили соотношение редких форм - изотопов - как алюминия, так и элемента бериллия, которые образуются в кварце только тогда, когда земля открыта для неба и может быть поражена космическими лучами. Эти отношения дали ученым представление о том, как долго камни на поверхности были обнажены по сравнению с тем, как они были погребены под слоями льда. Этот анализ дает ученым своего рода часы для измерения того, что происходило в Гренландии в прошлом. В другом тесте использовались редкие формы кислорода, обнаруженные во льду в отложениях, чтобы показать, что осадки должны были выпадать на гораздо более низких высотах, чем высота текущего ледяного щита, «демонстрируя отсутствие ледяного щита», пишет команда. Сочетание этих методов с исследованиями люминесценции, которые оценивают количество времени, прошедшее с момента воздействия света на отложения, радиоуглеродным анализом кусочков дерева во льду и анализом того, как располагались слои льда и обломков, позволило команде ясно понять, что большая часть, если не вся Гренландия таяла по крайней мере один раз за последний миллион лет, что сделало Гренландию зеленой от мха и лишайника, а возможно, и от елей и елей.
И новое исследование показывает, что экосистемы прошлого не были преданы забвению веками ледников и ледяных щитов, сбрасываемых бульдозерами. Вместо этого история этих живых ландшафтов остается запечатленной под относительно молодым льдом, который образовался на поверхности земли, застыл на месте и удерживает их неподвижно.
В фильме 1960-х годов о Camp Century, созданном армией, рассказчик отмечает, что «более девяноста процентов территории Гренландии навсегда заморожены под полярной ледяной шапкой». Это новое исследование ясно показывает, что это не так постоянно, как мы когда-то думали. «Наше исследование показывает, что Гренландия гораздо более чувствительна к естественному потеплению климата, чем мы привыкли думать - и мы уже знаем, что неконтролируемое человечеством потепление планеты значительно превышает естественные темпы», - говорит Христос.
«Гренландия может показаться далекой, - говорит Пол Бирман из UVM, - но она может быстро растаять, вылив столько воды в океаны, что Нью-Йорк, Майами, Дакка - выберите город - уйдут под воду».