Гренландский ледяной щит записывает информацию о температуре и климате Арктики за более чем 120 000 лет Но новое исследование Института Нильса Бора, среди прочего, показывает, что лед не только говорит нам о ситуации в воздухе и на суше, но также может рассказать нам о том, что происходило в море. Анализируя керны льда, пробуренные со дна ледяного покрова Гренландии, исследователи начали рассчитывать количество арктического морского льда в прошлом. Результаты были опубликованы в научном журнале
Арктический морской лед меняется. В прошлом Северный Ледовитый океан был покрыт метрами толстого морского льда, но теперь этот морской лед истончается и заменяется морским льдом, который тает летом. Быстрое сокращение летнего морского льда, которое мы наблюдаем в настоящее время, открывает регион для судоходства и разведки, но также угрожает местным экосистемам и культурам. Но каким был морской лед в прошлом? Количество морского льда известно только с 1970-х годов, когда начались спутниковые измерения, поэтому мы не знаем, что происходило в прошлом.
Исследователи из Института Нильса Бора в Дании и Университета Кафоскари в Венеции в Италии обнаружили, что химические следы морского льда можно найти далеко от океана в пределах миль от ледяного покрова Гренландии. Ледяной покров покрыт снегом, который выпадает каждый год и сжимается на льду в течение тысяч лет. Каждый ледяной покров информирует нас о том году, когда снег выпал на ледяной покров: как была температура и какие частицы в это время дули в атмосфере.
Гренландский ледяной щит
Гренландский ледяной щит
«Мы можем измерить количество химического вещества, называемого бромом, в ледяных кернах Гренландии. Бром содержится как в океане, так и в морском льду, но когда зимой образуется новый морской лед, морская соль концентрируется в соленых мешках с рассолом, которые содержат бром. Весной и летом солнечный свет, сияющий на морском льду, запускает химические реакции. В этих реакциях озон в воздухе вступает в реакцию с бромом во льду, а бром высвобождается во все большем количестве морского льда. Этот процесс называется взрывом брома. После высвобождения из морского льда концентрированный бром переносится ветром на ледяной покров, а затем осаждается вместе с падающим снегом. Это источник брома, который мы измеряем в ледяных кернах », — объясняет Пол Валллонга, доцент Ледового и климатического центра Института Нильса Бора, Копенгагенский университет.
Реакции прекращаются осенью и зимой, когда солнце опускается за горизонт и снова начинает образовываться морской лед.
Восстановление морского льда в прошлом
Одно дело измерить количество брома в ледяном ядре Гренландии, но другое — понять связь между бромом и количеством морского льда в Арктике.
Чтобы связать измерения брома с количеством морского льда, покрываемого Арктикой, ученые использовали спутниковые наблюдения за морским льдом в качестве меры, начиная с 1970-х годов. Измерения могут использоваться для привязки содержания брома в Ледяные керны с количеством нового морского льда, производимого каждый год с 1979 года. Информация о количестве морского льда в прошлом также была обнаружена в записях исландских рыболовных сообществ, которые возвращаются более 1000 лет назад. Вместе эти данные позволили исследователям рассчитать, сколько морского льда было в Арктике десятки тысяч лет назад.
«С помощью этой техники мы можем заполнить пробелы в нашем понимании количества арктического морского льда в прошлом. Поскольку ледяные керны также предоставляют много информации о погоде, мы можем объединить данные о морском льде с климатическими данными и начать понимать, как морской лед реагирует на изменение климата », — объясняет Пол Валлелонга.
Морской лед и изменение климата
Исследователи обнаружили, что 8000 лет назад климат Арктики был на 2–3 градуса теплее, чем сейчас, и что летом в Арктике было меньше летнего льда, чем сегодня.
«Мы были в такой ситуации раньше, с меньшим количеством морского льда и более открытым океаном в течение теплого арктического лета. Таким образом, в настоящее время мы еще не превысили естественные границы арктического региона, но вопрос заключается в следующем: чем больше потепление в Арктике, вызванное увеличением выбросов парниковых газов, тем быстрее морской лед достигнет и превзойдет уровни 8000 лет назад? Эти новые результаты исследований могут помочь нам ответить на этот вопрос.
