Исследователи обнаружили арктические климатические условия в эпоху позднего миоцена

April 5, 2016 Международная группа ученых во главе с Центром полярных и морских исследований имени Гельмгольца Института Альфреда Вегенера (AWI) сумела пролить некоторый свет на историю климата Северного Ледовитого океана. Используя образцы почвы с хребта Ломоносова, они смогли доказать, что центральная Арктика была полностью свободна ото льда летом шесть-десять миллионов лет назад, а температура на ее поверхности составляла от 4 до 9 градусов по Цельсию. Весной, осенью и зимой на поверхности плавали бы льдины. Новые данные означают фундаментальный шаг в воссоздании прошлых климатических условий Арктики и могут быть использованы для проверки климатических моделей, как сообщается в текущем выпуске журнала Nature Communications. Образцы, использованные в исследовании, были собраны летом 2014 года во время экспедиции на борту исследовательского судна Polarstern. Описывая арктический морской лед как очень важный и чувствительный фактор глобальной климатической системы, геолог AWI, руководитель экспедиции и ведущий автор профессор Рюдигер Штайн сказал, что важно лучше понять причины нынешних и прошлых изменений морского льда. . «Для этой экспедиции нашей целью было взять отложения из центральной Арктики, которые мы могли бы использовать для реконструкции морского льда за последние 50 миллионов лет. До сих пор у нас не было соответствующих образцов почвы и, следовательно, данных для реконструкции периодов. такого масштаба», — сказал профессор д-р Штайн по-немецки. Местом отбора проб был выбран западный склон хребта Ломоносова — крупного подводного горного хребта в центральной Арктике. Это произошло потому, что в прошлом на этом месте неоднократно происходили крупные оползни, в результате чего подстилающие отложения и скальные образования обнажались толщиной около 500 метров. Исследователи также были удивлены протяженностью границ подводного отрыва (тектонических границ), которые простирались более чем на 300 километров от Северного полюса почти до южного окончания хребта на сибирской стороне. Использование керна отложений в качестве климатического архива Из кернов отложений, извлеченных за два дня (каждый длиной от четырех до восьми футов), один оказался идеальным для использования в качестве климатического архива. Используя микроокаменелости, называемые динофлагеллятами, исследователи смогли определить, что отложения в нижней части ядра образовались примерно от шести до десяти миллионов лет назад и относятся к позднему миоцену. Полученные таким образом образцы дали исследователям уникальную возможность реконструировать климатические условия в центральной части Северного Ледовитого океана, о которых до сих пор имелись очень расплывчатые и противоречивые данные. Некоторые учёные считали, что в то время центральная часть Северного Ледовитого океана круглый год была покрыта льдом – так же, как и сегодня. Однако это предположение, похоже, противоречит результатам исследования. Согласно новым данным, в тот период истории летом Северный полюс и центральная часть Северного Ледовитого океана должны были быть свободны ото льда. Биомаркеры дают представление о климате прошлого Этот анализ основан на биомаркерах, которые представляют собой органические соединения, включающие организмы, которые были живыми в прошлом, но сейчас сохранились в отложениях. Два из этих биомаркеров были извлечены из образцов почвы. Первая группа представляла собой известковые водоросли, которые существовали на поверхности воды, нуждались в открытая вода и полагались на солнечный свет для производства пищи/энергии. В центральной части Северного Ледовитого океана солнечный свет доступен только в весенние и летние месяцы, а в остальные месяцы темнеет. Следовательно, данные, полученные с помощью биомаркеров известковых водорослей, могут указывать на климатические условия в эти летние месяцы. Кроме того, в зависимости от температуры воды известковые водоросли выработали разные молекулы-биомаркеры. Основываясь на молекулах, профессор д-р Штайн сказал, что они рассчитали, что температура поверхности Северного Ледовитого океана составляет от 4 до 9 градусов по Цельсию, что указывает на отсутствие льда в летнее время. Вторая группа биомаркеров, включающая диатомовые водоросли арктического морского льда, показала, что Северный Ледовитый океан не был свободен ото льда круглый год. Профессор д-р Штайн сказал, что, сравнив свои записи с температурой поверхностных вод и распределением морского льда, они могли бы показать, что центральная часть Северного Ледовитого океана могла быть свободной ото льда летом шесть-десять миллионов лет назад. Весной и предыдущей зимой морской лед присутствовал. Он добавил, что Северный полюс, должно быть, имел такой же сезонный ледяной покров, какой сейчас наблюдается в окраинных морях Арктики. Новые данные могут улучшить климатические модели Эта реконструкция прошлого климата Арктики была поддержана климатическим моделированием. Однако это предполагает относительно высокое содержание углекислого газа в атмосфере — 450 ppm. Это связано с тем, что в некоторых исследованиях, касающихся позднего миоцена, если бы содержание углекислого газа было ниже, примерно 280 частей на миллион, Арктику, свободную ото льда, невозможно было бы реконструировать. В любом случае, было ли содержание углекислого газа в миоцене в Арктике чрезмерно высоким или миоценовое моделирование обладало недостаточной чувствительностью в Арктике, еще предстоит определить и требует дальнейших исследований. Как сказал профессор д-р Штайн, «если наши климатические модели смогут надежно воспроизводить морской ледяной покров более ранних периодов, мы также сможем обеспечить более точные прогнозы будущих колебаний климата и морского льда в центральной Арктике». Ссылка на исследование.