За последние 2,8 миллионов лет в Артике существовали периоды, когда климат был существенно теплее, чем считалось ранее. Такие данные получены по результатам первых анализов самого длинного осадочного керна, добытого на суше. Этот керн был поднят со дна озера Эльгыгытгын, расположенного на Анадырском плоскогорье на Чукотке.
Диаметр этого озера составляет около 12 километров, глубина в центральной части около 170 метров, площадь примерно 110 км2, объем — 14 км3, средняя температура воды 3ºC. Примерно 3,6 миллионов лет назад вода начала заполнять ударный кратер и с тех пор озеро практически не затрагивалось отступлением и наступлением ледников. В результате этого на дне озера накопился уникальный материал, содержащий историю климата этих мест. Эта уникальность и привлекла ученых из разных стран, которые в рамках проекта ICDP-2005/01 «Научное бурение кратера озера Эльгыгытгын, Чукотка» Международной программы континентального научного бурения (ICDP) в течение нескольких лет проводили бурение и изучение осадочного керна со дна озера.
Само бурение прошло с января по май 2009 года, исследовательской группе из России, Германии и США удалось получить непрерывную буровую колонку длиной 135 метров, что и соответствует временному интервалу в 2,8 млн. лет. Для изучения керна применялись различные методы: магнитостратиграфия, споро-пыльцевой анализ, определение абсолютного возраста 40Ar/39Ar методом, рентгенофлуоресцентный анализ, определялись общее содержание органического углерода, соотношения Mn/Fe и Si/Ti.
Лагерь на озере Эльгыгытгын. (http://nsf.gov/news/mmg/media/images/siberian_lake4_h.jpg)
Все в колонке было выделено три фации. В первую входят черные и темно-серые слои пород алевритовой размерности, свидетельствующие о том, что озеро было покрыто льдом круглый год. При этом перемешивание слоев воды не происходило, и в донных осадках накапливались восстановленное железо и не полностью разложившиеся органические остатки.
Схематический разрез отложений озера, на котором отмечены места бурения скважин. (http://www.sciencemag.org/content/337/6092/315/F1.expansion.html)
Во второй фации содержатся массивные до слабо слоистых алевритовых отложения оливково-коричневого цвета. Именно она составляет большую часть осадков дна озера Эльгыгытгын. Эта фация отвечает условиям, близким к современным.
Третья фация состоит из красно-коричневых тонкозернистых и тонкослоистых (<5 мм) отложений. В ней присутствует большое количество окисленного железа, что говорит о гораздо более теплых климатических условиях. По мнению ученых, в эти периоды средняя летняя температура могла быть примерно на 5ºC выше нынешней, а осадков выпадало примерно на 350 мм больше. Такие периоды приходились на возрастные отметки в 1,1 млн. лет, 400 тыс. лет назад. Их назвали «супер-межледниковьями».
Моделирование климата с применением самых современных технологий и новых данных показало, что подобное потепление не может быть объяснено только углом наклона оси Земли к плоскости орбиты или изменением содержания в атмосфере парниковых газов. Ученые выдвинули гипотезу, что причиной возникновенья «супер-межледниковий» могло стать таяние ледников в Антарктиде, которое привело к изменению циркуляции воды в океане. Интересно, что данные международного проекта ANDRILL («Геологическое бурение в Антарктиде»), прошедшего ранее подтверждают эту гипотезу: в эти же периоды, согласно результатам проекта ANDRILL наблюдалось значительное сокращение антарктических ледников. Все это в совокупности свидетельствует о взаимном влиянии Северного и Южного полушарий.
Ученые считают, что результаты изучения донных отложений озера Эльгыгытгын имеют большое значение для прогноза изменения климата на Земле в самом ближайшем будущем. Они предлагают две модели дальнейшего развития событий. В первом случае уменьшение ледникового покрова Антарктиды приведет к ограниченному образованию придонных холодных вод, которые в северной части Тихого океана поднимутся на поверхность, что выразится в повышении температуры и увеличении количества осадков. Во втором, при разрушении ледового щита в Западной Антарктиде, возможен значительный подъем уровня моря и прорыв теплых приповерхностных вод в Северный Ледовитый океан через Берингов пролив.
Исследователи отмечают, что прошлое озера Эльгыгытгын может стать ключом к нашему глобальному климатическому будущему.
Результаты исследования керна, поднятого со дна озера Эльгыгытгын, опубликованы большой группой ученых из разных стран в журнал Science 20 июля 2012 года (Vol. 337 no. 6092 pp. 315-320 DOI: 10.1126/science.1222135).
Издательско-выставочный центр ВСЕГЕИ
Источники: http://www.sciencemag.org/content/337/6092/315.full#ref-10 и http://nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=124565
