Древний лед в Тибете хранит в себе 128 000-летнюю летопись климата Земли

Фото из открытых источников

Древние ледяные керны с плато Гулия в Тибете сохраняют климатическую летопись, охватывающую период в 128 000 лет, предоставляя редкую возможность заглянуть в последний ледниковый период. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

В глубине ледяного покрова на северо-западе Тибета ученые обнаружили лед, датируемый последним ледниковым периодом. Это отодвигает ледниковый период в этом регионе более чем на 100 000 лет назад и делает эти ледяные керны самыми древними из когда-либо найденных в этом районе. Исследование возглавил Лонни Томпсон, профессор наук о Земле в Университете штата Огайо. 

В ходе исследования были сопоставлены ледяные керны, пробуренные на плато Гулия в 1992 и 2015 годах. Оба образца показали удивительно схожие изотопные характеристики кислорода. Такая стабильность важна для ученых, пытающихся понять, что может рассказать им древний лед. В одном и том же керне всегда могут содержаться скрытые дефекты или локальные особенности, которые искажают данные.

«Воспроизводимость результатов измерений в пределах одной ледяной шапки имеет чрезвычайно важное значение», — сказал Томпсон. «Если вы получите идентичные данные спустя четверть века, они могут многое рассказать о поведении льда с течением времени».

Для определения истинного возраста льда недостаточно просто подсчитать слои. По мере увеличения глубины и возраста льда такой метод становится всё менее надёжным. Исследователи использовали передовые методы датирования для обнаружения двух радиоактивных изотопов: бериллия и хлора. 

Благодаря своему периоду полураспада они являются надежными индикаторами для отслеживания крупномасштабных изменений окружающей среды на протяжении длительных периодов времени. Использовав эти изотопы, команда определила конкретный маркер во льду: геомагнитную экспедицию в Лашампе. 

Это было резкое, временное нарушение магнитного поля Земли, оставившее химические следы более 41 000 лет назад. Сравнив эти данные с данными изотопного анализа кислорода из отложений близлежащих тибетских пещер, команда исследователей предположила, что ледниковый период в Гулии может охватывать более 128 000 лет.

«Это действительно очень важное открытие, потому что за пределами полярных регионов это единственный ледяной керн, который у нас есть с вершин гор, относящийся к такому давнему периоду», — сказал Томпсон. «Находки из Уаскарана датируются периодом более 30 000 лет, а не более 100 000, поэтому Гулия представляет собой уникальный исторический памятник».

Ледяные керны служат важнейшими климатическими архивами для тех мест и периодов времени, которые они фиксируют. Но точное их прочтение — задача действительно сложная. Для этого необходимы точные знания временной шкалы ледяного керна. Без этой шкалы, даже идеально сохранившийся керн не сможет достоверно ответить на вопросы о том, когда происходили прошлые климатические события.

Более ранние исследования предполагали, что ледниковый период в Гулии охватывает только голоцен, который начался примерно 11 700 лет назад. Новая работа развеивает эту неопределенность. Это подтверждает, что часть льда старше голоцена и относится к предыдущему ледниковому периоду.

«Если бы в Тибете существовал только лед голоценовой эпохи, это означало бы, что крупные ледниковые щиты последнего ледникового периода не сохранились до начала голоцена», — сказал Томпсон. «Но имеющиеся данные свидетельствуют о том, что они сохранились».

Это различие имеет реальное значение для реконструкции поведения основных ледниковых покровов Земли в период выхода планеты из последнего ледникового периода. 

Уникальный рельеф Гулии, вероятно, играет роль в том, почему там вообще сохранились такие древние климатические данные. По всей видимости, большая высота над уровнем моря и особые географические особенности этого места защитили самые глубокие слои льда от таяния, даже несмотря на потепление климата вокруг него.

Создание более точной хронологической шкалы для ледникового покрова могло бы помочь ответить на гораздо более важные вопросы об истории оледенения Земли.

«Когда на планете начал образовываться лед и как выглядели эти естественные процессы его потери?» — спросил Томпсон. «Нам необходимо знать эти вещи, и единственный способ действительно это доказать — это использовать точные временные рамки этих записей».

Эти результаты открывают возможности для дальнейших детальных исследований с использованием ледяных кернов из месторождения Гулия. Теперь команда планирует использовать будущие образцы для изучения того, как другие ключевые климатические и экологические показатели изменяются в свете этого пересмотренного понимания геологической истории Земли. 

Это может включать в себя отслеживание изменений в пылевых облаках, вулканической активности и моделях атмосферной циркуляции за период более 100 000 лет.

«В целом, наши результаты очень последовательны», — сказал Томпсон. «Если научные данные верны, то результаты согласуются. Необходимо лишь догнать наши представления о том, что именно пытается нам сказать это явление».