Ґрунт в морозильній камері: шокуючі факти минулого Гренландії та ризики в майбутньому

Льодовиковий покрив товщиною в милю в Гренландії зник близько 416 000 років тому в період помірного природного потепління, що призвело до підвищення рівня світового океану до рівня, який сьогодні означав би катастрофу для прибережних регіонів, йдеться в дослідженні, опублікованому в четвер.

Результати дослідження перевертають давню думку про те, що найбільший у світі острів був неприступною крижаною фортецею протягом останніх 2,5 мільйонів років, і натомість показують, що він буде набагато вразливішим до кліматичних змін, спричинених людиною, ніж вважалося раніше.

“Якщо ми хочемо зрозуміти майбутнє, нам потрібно зрозуміти минуле”, – сказав AFP науковець з Університету Вермонта Пол Бірман, який був одним з авторів статті, опублікованої в журналі Science.

Дослідження спиралося на крижаний керн, видобутий на глибині 4560 футів (1390 метрів) під поверхнею північно-західної Гренландії вченими з Кемп Сенчурі, секретної американської військової бази, яка діяла в 1960-х роках.

Ця 12-футова труба з ґрунту та породи була загублена в морозильній камері, і лише у 2017 році її знову відкрили.

Вчені були приголомшені, коли дізналися, що вона містить не лише осад, але й листя та мох – неспростовні докази незамерзаючого ландшафту, можливо, вкритого прадавнім лісом, яким блукали шерстисті мамонти.

Зелена Гренландія

Хоча дослідники були позбавлені доступу до дорогоцінного зразка протягом десятиліть, Бірман сказав, що в певному сенсі це було “провидінням”, оскільки найсучасніші технології, які використовуються для дослідження керна, є дуже новими.

Ключовим серед них є “люмінесцентне датування”, яке дозволило вченим визначити, коли осад, похований під поверхнею Землі, востаннє піддавався впливу світла.

Зразок підлідного осаду з нижньої частини ядра табору Century. (Ендрю Кріст/Університет Вермонта)

“Коли осад похований під поверхнею, фонове випромінювання від ґрунту заповнює маленькі отвори або недосконалості в мінералах, таких як кварц або польовий шпат, і з часом створює те, що ми називаємо сигналом люмінесценції”, – розповів AFP співавтор дослідження Дрю Кріст (Drew Christ).

У темній кімнаті вчені взяли внутрішні смужки крижаного ядра і піддали їх впливу синьо-зеленого або інфрачервоного світла, вивільняючи захоплені електрони, які утворюють своєрідний стародавній годинник, що показує, коли вони востаннє піддавалися впливу сонячного світла, яке стирає сигнал люмінесценції.

“І єдиний спосіб зробити це в таборі “Століття” – зняти милю льоду”, – сказала Таммі Ріттентур, співавтор дослідження з Університету штату Юта. “Крім того, щоб мати рослини, потрібно мати світло”.

Зразки підлідного льоду з табору “Кемп Сенчурі” порівнюють оригінальний керн до розрізання і керн, сфотографований у 2020 році. (Ендрю Кріст / Університет Вермонта)

Люмінесцентне датування визначило кінцеву точку безльодовикового періоду, а початкову точку – інший метод.

Усередині кварцу з керна Camp Century рідкісні форми – ізотопи – елементів берилію та алюмінію накопичуються, коли земля піддається впливу неба і космічного проміння.

Дивлячись на співвідношення нормальних форм цих елементів до рідкісних ізотопів, вчені змогли визначити, як довго каміння перебувало на поверхні, порівняно з тим, як довго воно було поховане.

Вони виявили, що відкладення були відкриті менше 14 000 років, тобто саме стільки часу ця територія була вільною від льоду.

Прибережні міста під загрозою

Керн “Кемп Сенчурі” був взятий лише за 800 миль від Північного полюса, і дослідження показало, що весь регіон був би вкритий рослинністю.

Це відбувалося під час природного потепління, яке називають міжльодовиковим періодом, коли температура була подібною до сьогоднішньої, приблизно на 1,8-2,7 градусів за Фаренгейтом (1-1,5°C) теплішою, ніж у доіндустріальну епоху.

Моделювання команди показало, що танення льодовикового покриву спричинило б підвищення рівня Світового океану від п’яти до двадцяти футів у той час.

Це свідчить про те, що кожен прибережний регіон світу, де розташовані багато світових центрів населення, знаходиться під загрозою затоплення в найближчі століття.

Джозеф МакГрегор, кліматолог з НАСА, який не брав участі в дослідженні, зазначив, що міжльодовиковий період, який зігрів Гренландію в цей період, тривав десятки тисяч років, набагато довше, ніж те, що спричинила людина до цього часу.

Але навіть якщо так, “ми значно перевершили тодішні масштаби викидів парникових газів”, – сказав він.

Атмосферний рівень вуглекислого газу, що утримує тепло, наразі становить 420 частин на мільйон (ppm) проти 280 ppm під час безльодового періоду в Гренландії, і цей рівень залишиться в небі на тисячі років.

“Ми проводимо гігантський експеримент над атмосферою Землі, і ми не знаємо результатів цього експерименту, – сказав Бірман. Я не сприймаю це як “О, Боже, небо падає”, я сприймаю це як те, що ми повинні взяти себе в руки”.