Изотопы кислорода бентосных фораминифер, а также записи морской и ледяной пыли с участка ODP 1090, участка IODP U1537, купола Фудзи (DF) и купола Epica C (EDC), охватывающие период до 2 миллионов лет. Климатические циклы обозначены доминирующей моделью в 40 000 лет, 100 000 лет и нерегулярным переходом в середине плейстоцена (MPT). Источник: Климат прошлого (2024). DOI: 10.5194/cp-20-1437-2024
Климат Земли претерпел значительные изменения за миллиарды лет своей истории, включая многочисленные периоды, когда лед распространялся по всей планете. Сегодня ледяные керны могут быть ценным ресурсом для понимания этих периодов истории Земли, поскольку они фиксируют моментальный снимок климата того времени, как через геохимические составляющие, так и через захваченную пыль и мусор, сохранившиеся на протяжении тысячелетий.
Часто более высокое содержание пыли в ледяных кернах может указывать на ледниковые периоды, поскольку обнажение континентального шельфа, более слабые осадки, повышенная засушливость и ветер могут способствовать более интенсивному переносу пыли.
Древнейшая известная непрерывная ледовая летопись Антарктиды (Европейский проект по ледяному керну в Антарктиде Купол C; Epica Dome C) насчитывает 800 000 лет, но международное партнерство ученых пытается увеличить этот возраст до 1,5 миллионов лет.
Это связано с тем, что они фиксируют климатические циклы Земли (переключение между ледниковыми и межледниковыми периодами) с периодичностью ~41 000 лет до 1,2 миллиона лет назад, нерегулярной продолжительностью между 700 000 лет и 1,2 миллиона лет назад (известный как переход к середине плейстоцена), за которыми следуют циклы продолжительностью ~100 000 лет с 700 000 лет назад.
Такое начинание является сложным, поскольку топография может нарушить стратиграфию льда, поскольку ледники движутся по суше, а таяние основания может уничтожить записи. Поэтому требуется обширная разведка, чтобы определить подходящие места для бурения кернов.
После обнаружения быстрое извлечение кернов включает таяние верхних слоев льда, чтобы быстрее достичь базального льда, с использованием оптического каротажа (когда лазер опускается вниз по керну, а отраженный свет измеряется как индикатор содержания пыли) для определения самого старого льда.
Новое исследование, опубликованное в журнале Climate of the Past, предполагает, что участок U1537 Международной программы по исследованию океанов вблизи Южной Америки является подходящим кандидатом для датирования самого старого льда на основе содержания в нем морской пыли.
Сопоставление образцов морской пыли с площадки U1537 с искусственными воссозданиями старейшего льда для продления истории континентального льда за пределы 800 000 лет. Источник: Климат прошлого (2024). DOI: 10.5194/cp-20-1437-2024
Доктор Джессика Нг из Института океанографии Скриппса, США, и ее коллеги сравнили морскую пыль в кернах льда южной части Атлантического океана с участка 1090 проекта бурения океана с участком U1537, чтобы определить возрастную корреляцию и происхождение из Южной Америки, Австралии и Новой Зеландии. Участок U1537 был признан наиболее подходящим для сравнения с ледяной пылью Epica Dome C в Антарктиде.
Исследователи создали искусственные записи Oldest Ice для сопоставления с записью морской пыли участка U1537 и экспериментировали с ручным смещением записей для определения точности корреляции. Хотя записи для участков 1090 и U1537 совпадают до 800 000 лет назад, за пределами этого времени их сниженная корреляция может указывать на пространственную изменчивость притока пыли через высокоширотное южное полушарие в течение 40 000-летнего мирового сценария.
Еще одна цель установления самого старого льда — понять, почему произошел переход в середине плейстоцена и каковы были последствия. Доктор Нг и его команда ссылаются на предыдущую работу, в которой в качестве потенциальных причин указывалось на эрозию реголита (поверхностного слоя рыхлой пыли и горных пород), что привело к образованию более толстых ледяных щитов, и на ледниковое охлаждение, вызванное тектонической активностью, но в конечном итоге решили, что для установления причинного механизма требуются дополнительные исследования.
В целом, это исследование имеет важное значение, поскольку климатические циклы продолжительностью около 40 000 лет и около 100 000 лет приводят к различным сигналам обратной связи на Земле, которые оказывают глубокое влияние на нашу способность понимать регулярность сдвигов в планетарных системах и их последствия.
Дополнительная информация: Джессика Нг и др. Оценка записей морской пыли как шаблонов для оптического датирования самого старого льда, Климат прошлого (2024). DOI: 10.5194/cp-20-1437-2024
Информация журнала: Климат прошлого
