Зміни клімату в Арктиці

Зміни клімату в Арктиці

Розібратись в сучасних процесах, які відбуваються на нашій планеті, нам допомагає дослідження клімату минулого, оскільки минуле — це ключ до сьогодення. Чому Арктика викликає такий великий інтерес останнім часом? Справа в тому, що в Арктиці найбільші обсяги морського льоду. Наразі вчені спостерігають скорочення обсягів морського льоду і побоюються, що це викликано глобальним потеплінням, а це може викликати катастрофічне підвищення рівня моря. У чому важливість морського льоду? Він має дуже високу відбивну здатність: разом зі снігом лід відбиває сонячну радіацію, яка надходить на Землю з космосу, а при скороченні льодового покриву утворюються великі ділянки темної води, які не стільки відбивають сонячну енергію, скільки поглинають тепло, в подальшому перерозподіляючи його і нагріваючи атмосферу. У цьому полягає механізм зворотного зв'язку.

Арктичний лід зараз знаходиться в русі, там існує так званий трансполярний дрейф — це перенесення льоду зі східної частини Арктики в Північну Атлантику, де лід тане і служить джерелом холодних прісних вод. Яку ж роль в цьому контексті відіграє море Лаптєвих? Море Лаптєвих утворює найбільші обсяги морського льоду, які потім постачаються в Північний Льодовитий океан. Ми намагаємось вивчити взаємозв'язок процесів на суші, в атмосфері і океані і виявити якісь закономірності. Закономірності в зміні клімату будуть корисними для побудови кліматичних моделей майбутнього, з їх допомогою ми зможемо краще зрозуміти, як відбувається зміна погоди в наш час.

Морські геологи вивчають морські осади, піднімаючи на поверхню колонки донних відкладень, які в основному утворені м'якими породами — це глинистий мул або піщаниста глина, і в цих колонках різними методами вивчається послідовність відкладень. В першу чергу вивчається літологія, гранулометричний і мінеральний склад осадів, також вивчаються залишки морських мікроорганізмів — це вже палеонтологічне дослідження. Проводиться геохімічне дослідження з визначенням вмісту різних хімічних елементів. Швидкість накопичення осадів в різних частинах Північного Льодовитого океану різна: в центральній частині вона становить кілька міліметрів на тисячу років, а на околицях, в шельфових морях і на континентальному схилі, швидкість накопичення осадів вимірюється в сантиметрах, а іноді навіть доходить до метра на тисячу років.

За допомогою колонок морських осадів дуже зручно вивчати останні 20 тисяч років, їх зручно відбирати, їх довжина дозволяє досліджувати даний проміжок часу і порівнювати з колонками з різних частин Арктики. У морі Лаптєвих ми спостерігаємо зміну в комплексах мікрофауни, в гранулометричному складі і геохімії, визначаємо вік відкладень за допомогою надійного радіовуглецевого методу. Вік абсолютний — ми можемо точно сказати, скільки тисяч років тому відбувалась та чи інша подія. Це дозволяє з великою детальністю вивчати зміни, які відбувались, — за 20 тисяч років відбувся перехід від холодної льодовикової епохи до міжльодовиковості.

Море Лаптєвих відрізняється від інших районів Євразії. Наприклад, 20 тисяч років тому, під час останньої льодовикової епохи, було велике леденіння в Америці, Гренландії, Євразії — це балтійський щит, але в морі Лаптєвих існувала рівнина з поширенням вічної мерзлоти, рівень моря був нижчим, моря як такого не було. Протягом 20-тисячолітньої історії відбувається трансгресія, заповнення цієї території і формування сучасної акваторії моря Лаптєвих — синхронно з іншими цікавими подіями, які відбувались в цей час в Північному Льодовитому океані.

Отже, останній льодовиковий максимум пов'язаний з великим заледенінням, з багаторічним льодовим покривом, з товстим сезонним льодовим покривом, і рівень моря був на 120 метрів нижчим, ніж зараз. Через це площа Північного Льодовитого океану становила одну третину від сучасної. Але не варто говорити, що це був повністю закритий льодом басейн — все одно існували якісь ополонки, уздовж континентальної окраїни існував період сезонно вільних від льоду водних просторів. Приблизно 18 тисяч років тому починається поступове потепління — дегляціація.

У зв'язку зі збільшенням інсоляції поступово скорочується обсяг льоду, Північний Льодовитий океан починає краще сполучатись з Північною Атлантикою. Ми спостерігаємо надходження атлантичних вод навіть в такому віддаленому регіоні, як море Лаптєвих, знаходимо екзотичні для цього місця мушлі планктонних мікроорганізмів форамініфер, характерних для субтропічної області. Це свідчення того, що періодично атлантичні води проникали далеко на схід, але впродовж дегляціації відбувалось коливання клімату від похолодання до потепління. Холодні інтервали часу мають назви «найдавніший дріас», «давній дріас» і «пізній дріас», а теплі проміжки часу — це беллінг і аллеред.

Так, при поліпшенні умов ми бачимо відклик, наприклад, в складі мікрофауни, яка реагує на більш сприятливі умови, і тоді збільшується її чисельність і біорізноманіття. На прикладі аллередського потепління можна спостерігати механізм зворотного зв'язку. Потепління аллереда призвело до танення льодовикових щитів і збільшення обсягів талих вод. І на межі 13 тисяч років тому в морі Лаптєвих і в інших частинах Арктики спостерігаються події опріснення за полегшенням ізотопно-кисневого складу в мушлях мікроорганізмів. У цей час відбувається розвантаження вод льодовикового озера Агассіс. Перенесення великої кількості прісних вод в Атлантику вплинуло на ослаблення океанічної циркуляції і призвело до скорочення перенесення тепла, що послужило початком похолодання. Після прісноводної події 13 тисяч років тому настає час пізнього дріаса, досить швидко ця холодна епоха змінюється потеплінням голоцену.

У ранньому голоцені (це інтервал часу, в якому ми зараз живемо) 11,6 тисяч років тому спостерігається найбільше надходження сонячної радіації, найбільша інсоляція, і завдяки цьому ще інтенсивніше скорочуються льодовики. У морі Лаптєвих, наприклад, це час інтенсивної трансгресії і підйому рівня моря, в той же час літня межа морських льодів відсувається на північ, збільшуючи простір вільної води, а далі на Захід тепло проникає поступово, у міру скорочення льодовиків. У Північній Європі і Північній Атлантиці цей теплий період, який називається голоценовим термальним оптимумом, відзначається 7 тисяч років тому. У морі Лаптєвих 5-6 тисяч років назад спостерігається перехід до похолодання, збільшення льодовитості, зниження температури для мікрофауни, яку ми вивчаємо в колонках морських осадів, і наступають менш сприятливі умови. У Північній Атлантиці також за 5-6 тисяч років спостерігається тренд до похолодання.

На жаль, ми не бачимо зміни за останні 100 років, про які багато говорять. Зокрема, це підвищення температури, підвищення рівня моря. Наш геологічний літопис останніх 100 років містить один, максимум два сантиметри, і, на жаль, цей верхній шар являє собою рідкий осад, який може бути часто загублений в процесі обробки матеріалу. Тому ми можемо запропонувати аналог сучасної ситуації, яку спостерігаємо при підвищенні температур, і цей аналог якраз аллередське потепління і подальше похолодання пізнього дріаса, коли механізм зворотних зв'язків призвів до зупинки теплової машини Світового океану, що призвело до загального похолодання.

 

 

Коментарі

Ввійдіть або зареєструйтесь, щоб залишати коментарі.
Читайте також

Фауна і флора островів (оточені вони водами океану чи «морем» відрізної рослинності) мають декілька особливостей, які відрізняють їх від фауни і флори материків. Особливості острівних біот пояснюють три важливі взаємозалежні положення, а саме: у відповідності між організмом і середовищем присутня історична складова; варіант «досконалого організму», що відповідає даному типу умов існування, не обов'язково єдиний; природний добір, впливаючи на зовсім різні організми, здатний приводити їх у відповідність із однотипними умовами існування.

X

Вхід

Завантажую...