Įrašyti senus ledus • Igoris Ivanovas • Mokslinis dienos vaizdas "Elementai" • Glaciologija, klimatas

Įrašykite seną ledą

Neseniai iš Princetono universiteto mokslininkų gautų oro burbuliukų ant Antarkties ledo yra seniausias oras, kuris kada nors buvo prieinamas studijoms. Ledų branduolių pažinimai, gauti per 2016 m. Gręžimo kampaniją, parodė 2,7 milijono metų amžiaus, tai yra daugiau nei tris kartus didesnis nei ankstesnio rekordo savininkas – ledas nuo kupolo C (Dome C). Pirmasis pranešimas buvo išgirstas prieš kelias dienas didžiausioje Geo-cheminių technologijų konferencijoje "Goldschmidt 2017", o ekspertai dabar laukia viso straipsnio apie tyrimų rezultatus.

Bet viskas tvarkinga.

Pradėkime priminti, kad tolimoje praeityje, daugelyje tūkstančių ir milijonų metų, yra pakankamai galimybių studijuoti. Žemė mums rūpestingai saugojo savo klimato rekordą nuosėdų nuosėdose jūrų ir ežerų dugne bei ledynų storyje. Mums reikia rasti tik gerai išlikusių šių nuosėdų mėginių, juos atsargiai išskirti ir skaityti. Norint atkurti temperatūros eigą ir atmosferos sudėtį, itin patogu yra galingos Antarkties ledynai. Sniegas, krintantis Antarktidos gelmėse, pirmiausia nuspaustas į firną, o po to kristalizuojasi į slėgį ledu, atidžiai sandarias dujų burbuliukus, tos pačios atmosferos pavyzdžius.Per amžius ir tūkstantmečius, ledo kaupiasi ir palaipsniui nusileidžia giliau, nesušaldydami sluoksnių ir nesunaikindami burbuliukų.

Ištyrę ledyną, kruopščiai pakeldami ledo šerdį iš kilometrų gylio, mes gauname tiesioginę prieigą prie senovės atmosferos ir visos klimato. Ištyrus burbulų turinį, galite atkurti cheminę atmosferos sudėtį ir stebėti šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentraciją. Matuojant deguonies ir kitų elementų izotopinę sudėtį, galite nustatyti vidutinę metinę temperatūrą. Išnagrinėjus mikroskopinius inkliuzus, galima įvertinti, pavyzdžiui, atmosferos dulkėtumą.

Deja, šis nuostabus įrankis leidžia jums pažvelgti į praeitį tik į erą, ledo, kurį radome. Nors tos pačios Antarkties ledkalniai buvo dešimtys milijonų metų, esate Antarkties ledas, net pakilęs iš kilometrų gylio, yra šimtai tūkstančių metų. Ilgą laiką Vostoko stotyje išsiliejusios ledo druskos buvo 420 tūkstančių metų. Prieš dešimt metų, jis atnaujino Europos EPICA projektą – .. 800 tūkstančių metų (žr detales naujienų Antarktidos ledo papasakojo apie metano ir CO kiekis2 per pastaruosius 800 tūkst. metų Žemės atmosferoje). Šis ledas buvo pakyla nuo 3,2 km gylio, nuo labai akmeninio žemyno pagrindo.Deja, senovės ledas jau nuslydo nuo žemyninės dalies ir jau seniai yra išsibarsčiusios ant ledkalnių.

Antarktidos žemėlapis, kuriame yra mėlynos ledo sritys, taip pat potencialūs senovės ledo indai. Paveikslėlis iš straipsnio: P. Voosen, 2017 m. Įrašyta 2,7 milijonų metų amžiaus

Tačiau ar viskas gerai?

2010 m. Paskelbtas straipsnis ragino glaciologus atkreipti ypatingą dėmesį į Antarkties mėlynojo ledo vietas. Tai pakrantės zonos, kuriose žemyno akmeninis reljefas formuoja natūralias spąstus giliausių ledynų sluoksniuose. Milijonus metų didžioji dalis ledyno turi laiko paslysti į vandenyną, tačiau čia sugautus senovės ledo pavyzdžiai gali būti visam laikui įstrigę ir lipti į paviršių tik dabar.

Žinoma, šis ledas neleis atkurti viso pastovaus ledo įrašo, nes mes gausime tik senovės ledyno fragmentą, o ne visą ledo kolonėlę. Todėl egzistuoja tokių pavyzdžių pažinčių problema. 2008 m. Buvo pasiūlyta šiuo tikslu naudoti gerai žinomą kalio ir argono metodą; klaida yra didelė, 10%, tačiau tai tinka nežinomos kilmės ledo šerdims.

Prinstono lauko stovykla Allan Hills, Antarktidoje. Nuotrauka © Sean Mackay (Department of Geosciences) iš princeton.edu

2010 m. Prinstono komanda išvyko į Antarktį, ieškodama senovės ledo. Allan Hills vietovė buvo pasirinkta, garsėja daugybe meteoritų radinių. Ledynas čia yra gana plonas ir turi nusileisti nuolydį – puiki vieta ieškoti sustingo senovės ledo. Mokslininkai stovyklavo atvirame lauke ir padarė horizontalią gręžimą kalvų kryptimi. Tada jie praėjo 128 metrų ledo ir, prieš pasiekdami uolieną, buvo priversti baigti ekspediciją po jo galiojimo pabaigos. Tačiau pasirodė, kad net ir šiame neišbaigtame šerdyje buvo ledas apie 1 mln. Metų senesnį nei kilometro branduolį Antarkties žemyno centre! Straipsnis su tyrimo rezultatais buvo paskelbtas 2015 m., O pati grupė paruošė naują ekspediciją toje pačioje vietoje. 2016 m. Pradžioje jie ėjo likusius 20 metrų prie uolos bazės ir sukūrė naujus mėginius. O dabar, rugpjūčio 15 d., "Goldschmidt" konferencijoje, "Prinstono" grupė pranešė apie preliminarius tyrimo rezultatus ir pranešė, kad šio ledo amžiaus amžius siekia net 2,7 milijono metų!

Iš visų seniausių ledų, paimtų iš Allan Hills, imamas horizontalus gręžimas.Nuotrauka © Yuzhen Yan (Department of Geosciences) iš princeton.edu

Pasak žurnalo Mokslas, geochemists, ekspertai paleoclimate, nepakliuvo garsiai epitetai. Tiesiog pagalvokite, kad niekada netgi neturėjome taip arti senovės ledo, ir dabar su jo pagalba mes galime tiesiogiai ištirti klausimus, kuriuos mes pasirinkome tik netiesiogiai!

Perėjimas nuo 1 mln. Iki 2,7 mln. Metų yra ne tik kiekybinis, bet ir kokybinis šuolis. Jis iš tikrųjų keičia tyrimo perspektyvą. Faktas yra tai, kad ledyninės epochos, tai yra ilgalaikių ledynų ir palyginti trumpų interlacialų pakaitos, geologiniu požiūriu yra palyginti naujausias reiškinys (labiausiai išsamiai populiariam įžvelgimui žr. Jevgenijos Podolskio straipsnį "Ledo pasauliai"). Jie "prasidėjo" Žemės klimatu apie 2,5-3 milijonus metų ir pirmą kartą išvyko apie 41 tūkstantį metų. Prieš 1.2 milijonus metų įvyko dar vienas klimato restruktūrizavimas: pakitimų greitis padidėjo iki 100 tūkstančių metų, tuo tarpu svyravimų amplitudė pastebimai padidėjo. Nepaisant to, kad judesių ledynų eros varomoji jėga apskritai yra aiški, šios epizodo priežastis, vadinama vidurio pleistoceno perėjimu, išlieka prieštaringų dalykų priežastimi.

Per pastaruosius 5 milijonus metų iš dugno nuosėdų išgaunamos temperatūros anomalijos. Vaizdas iš commons.wikimedia.org

Įsivaizduokite: visa ledyninė Žemės kronika, kurią mes iki šiol sugebėjome gaminti, priklausė tik praėjusius milijonus metų – iki kelių 100 000 metų trukusių ledynų ciklų. Ir antras Antarktidoje išgautas naujas ledas kartu su būsimaisiais atradimais leis mums nuskaityti visą daugiametį metų laikotarpį! Tyrėjai taip pat tikisi, kad čia ar kitur jie galės pasiekti 5 milijonų metų ledą. Tai laikai, kai temperatūros svyravimai buvo daug silpnesni ir tokios ryškios periodiškumo nepastebėjo. Tada pati temperatūra buvo aukštesnė negu interlacialų metu ciklinių ledynų eroje. Atsižvelgiant į dabartinę tendenciją, šiuo metu visiškai garo klimatas siekia maždaug tokį patį temperatūros lygį, o išsamus šių dviejų situacijų palyginimas leis svarbią paramą klimato modelių kūrimui.

Iki šiol Prinstono mokslininkai pranešė, kad CO kiekis2 atmosferoje prieš 2,7 milijonus metų pasirodė nepaprastai maža, daug mažesnė už dabartinį lygį ir šias vertybeskurie geochemikai anksčiau atsigavo nuo izotopinės kompozicijos jūrinėse nuosėdose. Jei tai patvirtinta, tai verčia juos pakartotinai kalibruoti šiuos metodus.

Nuotrauka © Yuzhen Yan (Department of Geosciences) iš princeton.edu.

Igoris Ivanovas


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: