Исследование основано, возможно, на самом редком геологическом образце на Земле: единственном кусочке коренной породы, извлеченном из основания ледяного покрова более двух десятилетий назад. Авторы говорят, что химические изотопы в нем указывают на то, что поверхность находилась под открытым небом не менее 280 000 лет за последние 1,4 миллиона лет. Причина была естественной, вероятно, связанной с циклическими естественными климатическими изменениями, которые привели к тому, что ледниковые периоды увеличивались и уменьшались. Ученые говорят, что в самой консервативной интерпретации мог быть только один период, свободный ото льда, который закончился 1,1 миллиона лет назад.
Но, скорее всего, говорят они, лед исчезал несколько раз за более короткие периоды времени, близкие к настоящему. Гренландия содержит около 684000 кубических миль льда — этого достаточно, чтобы поднять уровень мирового океана примерно на 24 фута, если он полностью растает.«К сожалению, это делает ледяной щит Гренландии очень нестабильным», — сказал ведущий автор исследования Йорг Шефер, палеоклиматолог из обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийского университета. «Если мы потеряли его в периоды естественного воздействия, мы можем потерять его снова». Сейчас, когда идет процесс потепления, вызванного деятельностью человека, потеря льда в Гренландии с 1990-х годов увеличилась примерно вдвое; по некоторым оценкам, за последние четыре года он потерял более триллиона тонн.
Никто точно не знает, что может потребоваться, чтобы лед рухнул, и сколько времени это может занять. Некоторые модели прогнозируют, что он частично или полностью растает в течение следующих 2500-10 000 лет, в зависимости от количества парниковых газов, которые люди выбрасывают в воздух. Потеря льда в Гренландии в настоящее время составляет около четверти нынешнего повышения уровня моря примерно на 3 миллиметра в год, но это может ускориться. Прогнозы повышения уровня моря в этом столетии колеблются примерно на 3-4 фута, но многие, в том числе и Межправительственная группа экспертов по изменению климата, не принимают во внимание Гренландию.
Более радикальные модели предполагают гораздо больший потенциал роста.Соавтор Ричард Элли, гляциолог из Университета штата Пенсильвания, сказал, что исследование «не говорит о том, что завтра Гренландия упадет в океан. значительное повышение уровня моря ". По его словам, это может занять столетия или тысячелетия.
Ядро породы было обнаружено в июле 1993 года группой ученых из США, работавшей на юго-востоке Гренландии в самой высокой части ледникового покрова. Им потребовалось пять лет, чтобы пробурить 3056 метров льда и наносов. Затем они пробили 1,55 метра (5 футов) в подстилающей скальной породе. С тех пор ледяные керны легли в основу многих важных палеоклиматических исследований.
По словам соавтора Роберта Финкеля из Калифорнийского университета в Беркли, соавтора Роберта Финкеля из Калифорнийского университета в Беркли, который участвовал в бурении льда, ученые на раннем этапе пытались проанализировать горную породу, но только в последний год или около того лабораторные методы стали достаточно сложными, чтобы получить необходимую информацию. .В породе ученые обнаружили следы радиоактивных изотопов бериллия-10 и алюминия-26 — изотопов, производимых крошечными частицами из космоса, которые постоянно бомбардируют поверхность планеты. Изотопы распадаются с известной скоростью, и поскольку они не могут быть созданы, если скала покрыта льдом, их количество может быть связано с тем, как давно скалы были обнажены. Разработчики моделей согласны с тем, что регион, откуда взялось ядро, растает одним из последних, если исчезнет ледяной покров.
Таким образом, авторы пришли к выводу, что ледяной щит, должно быть, уменьшился до менее чем 10 процентов от своего нынешнего размера, когда этот участок был свободен ото льда.Вопрос о том, насколько стабильным был ледяной щит Гренландии в последнее геологическое время, вызывает споры.
В то время как некоторые недавние исследования сообщают о доказательствах того, что он в значительной степени не изменился, есть также свидетельства того, что он исчез в более отдаленном прошлом, а также несколько исследований, предполагающих, что лед в разной степени истощился в разное время в более недавнее время. Исследования донных отложений в различных частях Гренландии обнаружили остатки пыльцы и других материалов, относящиеся к периодическому циклу потепления около 400 000 лет назад, и это было истолковано так, что Гренландия тогда могла быть в значительной степени свободна ото льда. Другие исследования показывают, что поверхность льда значительно сократилась во время последнего большого цикла потепления около 120 000 лет назад, подняв уровень моря на 12–18 футов.
Но эти исследования не дают четкого представления о том, как долго длились такие эпизоды, а используемые ими доказательства менее прямые. «Здесь у нас нет вопросов — мы опросили поверхность напрямую», — сказал Роберт Финкель. "Был ли над тобой лед или нет?"Джефф Северингхаус, палеоклиматолог из Института океанографии Скриппса, не участвовавший в исследовании, назвал доказательства «очень прямыми и неопровержимыми». По его словам, исследование «ставит под сомнение некоторые преобладающие представления о стабильности ледникового покрова перед лицом антропогенного потепления». «Теперь мы можем отвергнуть некоторые из прогнозов самого низкого уровня моря, потому что лежащие в их основе модели предполагают наличие непрерывного ледяного покрова в течение последнего миллиона лет».
Томас Штокер, ученый-климатолог из Швейцарского университета Берна, который также не принимал участия, сказал: «Это показывает, что ледяной щит Гренландии был намного более динамичным, чем предполагалось». Он согласился, что результаты имеют значение для прогнозов повышения уровня моря.Ученые постоянно спорят о потенциальных силах, которые могут склонить ледяной покров Гренландии к быстрому сокращению. Это может быть вода, просачивающаяся с поверхности для смазывания дна ледяного покрова, или массивные ледяные потоки, выбрасывающие айсберги в океан. «Это исследование показывает, что нам не хватает чего-то важного в том, как работает система, и нам нужно быстро выяснить, что это такое», — сказал Шефер.
Хотя на формирование керна породы ушло пять лет, а лабораторным методам — более 20 лет, сейчас такие исследования могут продвигаться быстрее. Консорциум американских ученых разработал новую буровую установку, способную намного быстрее проникать в глубокий лед, с целью вскрытия коренных пород, а не ледяных кернов. Аппарат может брать полдюжины образцов каждый год из Гренландии или Антарктиды, сказал Северингхаус, участвующий в проекте.
Но он еще не развернут; препятствием является финансирование, которое, вероятно, должно поступить от правительства США.