В новом исследовании, опубликованном в Scientific Reports, исследователи из Пенсильванского университета используют инновационный метод датирования одного из древних озерных отложений Антарктиды. Они обнаружили, что отложения оставались замороженными в течение, по крайней мере, последних 14 миллионов лет, что позволяет предположить, что окружающий регион, Восточно-антарктический ледниковый щит или EAIS, также остался нетронутым.Работа добавляет новую поддержку идее о том, что EAIS не испытал значительного таяния даже в плиоцене, период от 3 до 5 миллионов лет назад, когда концентрации углекислого газа конкурировали с тем, что они есть сегодня.
«Плиоцен иногда считают аналогом того, какой будет Земля, если глобальное потепление продолжится», — сказала Джейн К. Уилленбринг, доцент кафедры наук о Земле и окружающей среде Школы искусств Пенна. Наук. «Это дает нам некоторую надежду на то, что восточно-антарктический ледяной щит может быть стабильным в сегодняшних и будущих климатических условиях».Вилленбринг сотрудничал в исследовании с ведущим автором и аспирантом Пенна Рэйчел Д. Валлетта, а также Адамом Р. Льюисом и Алланом Эшвортом из Университета Северной Дакоты и Марком Каффи из Университета Пердью.Текущие прогнозы изменения климата указывают на то, что морская часть Западно-Антарктического ледяного щита «кончена», сказал Вилленбринг.
Исследования последних нескольких лет показывают, что уровень моря, вероятно, поднимется на несколько метров по мере таяния льда. Но ледяной щит Восточной Антарктики в 20 раз массивнее. Если он растает, последующий подъем уровня моря будет даже более катастрофическим, чем распад западного полуострова.
Чтобы пролить свет на то, что может произойти с EAIS в будущем, геологи часто обращаются к прошлому. Но нет научного консенсуса относительно того, как EAIS вела себя в разных климатических условиях на протяжении всей истории. Некоторые ученые полагают, что ледяной щит испытал значительное таяние в относительно более теплых условиях плиоцена, в то время как другие полагают, что он оставался почти полностью замерзшим в течение последних 14 миллионов лет.Вилленбринг и его коллеги надеялись помочь прояснить историю EAIS.
Они отправились в Антарктиду на холмы Фриис в центральных Сухих долинах восточной части континента. Примерно в футе ниже поверхности находятся отложения отложений из древнего озера, которое, судя по окаменелостям животных, было пресноводным. Более ранняя датировка установила, что отложениям вулканического пепла на дне древнего озера 20 миллионов лет.Чтобы узнать, произошло ли плавление за это время, они проанализировали радиоактивные изотопы бериллия, известные как бериллий-10, которые образуются в атмосфере при столкновении космических лучей с атомами кислорода и азота.
«Бериллий-10 довольно легко прилипает к частицам и связан с озерными отложениями», — сказал Вилленбринг. «Мы хотели посмотреть, можем ли мы использовать этот изотоп, чтобы выяснить, как долго осадок находится на месте и изолирован от жидкой воды».Бериллий-10 имеет известный период полураспада 1,4 миллиона лет. После оценки начального уровня начальной концентрации бериллия-10 в образцах озера исследователи смогли оценить возраст отложений от 14 до 17,5 миллионов лет назад.
«Мы обнаружили, что бериллий-10 почти полностью исчез в пределах разрешающей способности нашего метода», — сказал Вилленбринг.Уилленбринг сказал, что команда была уверена, что с тех пор эта область оставалась замороженной, потому что, если бы там таяние, вода проникла бы в отложения и "сбросила" измерения бериллия-10.«Это означает, что отложения определенно старше того времени, когда многие люди думали, что Антарктида могла быть полностью покрыта льдом», — сказала она.
Предлагая поддержку идеи о том, что EAIS была в значительной степени стабильной в течение последних 14 миллионов лет, исследование дает некоторую надежду на то, что массивное обрушение ледяного покрова и связанное с ним повышение уровня моря на десятки метров не может быть неизбежным.Вилленбринг, однако, предупреждает, что, хотя уровни углекислого газа в плиоцене могут быть аналогичны сегодняшним уровням, эти две ситуации не эквивалентны, и поэтому любые выводы можно делать только на данный момент.
«Несмотря на то, что условия плиоцена могут быть аналогом сегодняшней концентрации CO2, мы, вероятно, никогда не испытывали такого быстрого перехода к теплым температурам, как сейчас», — сказала она.