Ледяной щит Гренландии хранит информацию о температуре и климате Арктики, начиная с более чем 120 000 лет назад. Но новое исследование показывает, что лед не только говорит нам о ситуации в воздухе и на суше — он также может рассказать нам о том, что происходило в море. Анализируя ледяные керны, пробуренные из глубины ледникового щита Гренландии, исследователи начали подсчитывать, сколько арктического морского льда было в прошлом. Исследователи из Дании, Италии, Испании и Японии только что опубликовали результаты в исследовательском журнале Scientific Reports.
Морской лед Арктики меняется. В прошлом Северный Ледовитый океан был покрыт многометровым слоем морского льда, но теперь морской лед становится все тоньше и заменяется морским льдом, который тает летом.
Быстрое уменьшение летнего морского льда, которое мы наблюдаем в настоящее время, открывает этот регион для судоходства и разведки, но также угрожает местным экосистемам и культурам. Но каким был морской лед в прошлом? Количество морского льда было хорошо известно только с 1970-х годов, когда начались спутниковые измерения, поэтому мы не знаем, что происходило в далеком прошлом.Исследователи из Института Нильса Бора в Дании и Университета Ка’Фоскари в Венеции в Италии обнаружили, что химические следы морского льда можно найти вдали от океана в пределах километрового ледникового щита Гренландии.
Ледяной покров покрыт снегом, который выпадает каждый год и сжимается в лед на протяжении многих тысяч лет. Каждый слой льда говорит нам о году, когда снег впервые выпал на ледяной покров — какой была температура и какие частицы носились в атмосфере в то время.«Мы можем измерить количество химического вещества, называемого бромом, в ледяных кернах Гренландии.
Вы найдете бром как в океане, так и в морском льду, но когда зимой образуется новый морской лед, морская соль концентрируется в соленых очагах рассола, которые содержат бром. Весной и летом солнечный свет, падающий на морской лед, запускает химические реакции.
В этих реакциях озон в воздухе вступает в реакцию с бромом, содержащимся во льду, и бром в больших количествах выделяется из морского льда. Этот процесс называется взрывом брома. Когда он высвобождается из морского льда, концентрированный бром переносится ветром на ледяной щит, а затем осаждается вместе с падающим снегом.
Это источник брома, который мы измеряем в ледяных кернах », Как объясняет Андреа Сполаор, исследователь из Венецианского университета Ка ‘Фоскари, «реакции прекращаются осенью и зимой, когда солнце уходит за горизонт и снова начинает формироваться новый морской лед».Восстановление морского льда в прошломОдно дело измерить количество брома в ледяном керне из Гренландии, но другое дело — понять связь между бромом и количеством морского льда в Арктике.
Чтобы связать измерения брома с количеством морского льда, покрывающего Арктику, ученые использовали спутниковые наблюдения за морским льдом в качестве меры, которая восходит к 1970-м годам. Эти измерения можно использовать для связи содержания брома в ледяных кернах с количеством нового морского льда, образующегося каждый год с 1979 года. Информация о количестве морского льда в прошлом также была обнаружена в отчетах исландских рыболовецких сообществ, которые вернуться более чем на 1000 лет назад. В целом эти данные позволили исследователям подсчитать, сколько морского льда было в Арктике десятки тысяч лет назад.
«С помощью этого метода мы можем заполнить пробелы в нашем понимании количества арктического морского льда в прошлом. Поскольку ледяные керны также содержат много информации о климате, мы можем объединить данные о морском льду с климатическими данными и начать понять, как морской лед реагирует на изменение климата », — объясняет Пол Валлелонга, доцент Центра льда и климата при Институте Нильса Бора Копенгагенского университета.Морской лед и изменение климата
Исследователи обнаружили, что 8000 лет назад арктический климат был на 2–3 градуса теплее, чем сейчас, и что летом в Арктике было меньше морского льда, чем сегодня.«Мы были в такой ситуации раньше, когда в теплое арктическое лето было меньше морского льда и больше открытого океана.
Так что сейчас мы еще не вышли за естественные границы арктического региона, но вопрос в том, что в Арктике будет больше потепления. Как скоро таяние морского льда достигнет и превысит уровни 8000 лет назад, вызванные ростом парниковых газов?
Эти новые результаты исследований могут помочь нам ответить на этот вопрос, если мы объединим их с климатическими моделями », — говорит Пол Валлелонга.