Эти керны — довольно хороший способ получить представление об атмосфере Земли в далеком прошлом, поскольку они способны удерживать внутри себя газ и другие частицы мусора.
«Как доисторическая муха, попавшая в янтарь во времена динозавров, воздушные реликты раннего климата Земли, включая пыль, пузырьки воздуха, морскую соль, вулканический пепел и сажу от лесных пожаров, могут оказаться запертыми в ледниковом льду на протяжении многих веков», — поясняет Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA). «Для климатологов эти реликты рассказывают историю о том, как климат и атмосфера нашей планеты изменились за тысячи лет».
Анализ пузырьков воздуха, заключенных во льду, может не только рассказать нам о прошлом планеты, но и дать нам подсказки о том, как климат планеты может меняться в будущем. Вот почему ученые регулярно пытаются найти самый старый лед для изучения.
До недавнего времени самый старый лед, извлеченный из самой толстой части антарктических ледяных щитов, имел возраст около 800 000 лет. Хотя он, несомненно, старый, он недостаточно древний для того, что климатологи хотели бы изучать.
«Отсутствие льда возрастом более 1 млн лет [1 млн лет] серьезно ограничивает наши прямые палеоклиматические данные и создает неопределенности при моделировании будущих климатических прогнозов, которые включают смоделированную конфигурацию прошлого ледникового щита Антарктиды», — поясняется в статье 2022 года, в которой изучается гораздо более древнее ядро.
«Это было особенно важно в эпоху плиоцена, когда глобальные температуры поверхности и уровни CO2 были выше нынешних, и которая считается аналогом современного антропогенного потепления».
Авторы этого исследования попытались найти такой старый лед, взяв «богатый обломками ледяной керн» длиной 944 сантиметра из долины Онг, расположенной в Трансантарктических горах, содержащий лед, который, как полагают, даже старше ледяных щитов восточной Антарктиды.
Затем группа проанализировала возраст льда, используя методы датирования космогенными нуклидами.
«Космогенные нуклиды производятся с низкой скоростью (от нескольких до сотен атомов на грамм в год) при взаимодействии космических лучей с элементами как в атмосфере, так и в поверхностных материалах, включая скальные породы и почву», — поясняет Геологическая служба США. «Измерение концентрации нуклидов требует элементного разделения из исходного геологического материала с последующим подсчетом атомов с использованием чувствительных ускорительных масс-спектрометров. Поскольку скорости производства нуклидов были количественно определены, измеренную концентрацию этих нуклидов можно интерпретировать как время пребывания вблизи поверхности».
Взяв образцы керна, они обнаружили, что сорвали джекпот. Образец ледяного керна содержал два отдельных слоя, причем верхний слой датировался примерно 2,95 миллиона лет. Под этим слоем команда обнаружила лед возрастом от 4,3 до 5,1 миллиона лет.
«Возраст, указанный здесь, совпадает с эпохой плиоцена (5,3–2,6 млн лет назад)», — пишут авторы в своей статье. «Хотя диапазон датированного возраста довольно широк из-за сложностей, вызванных старостью и датированием воздействия-захоронения, он все же является прямым доказательством расширения [Восточно-Антарктического ледникового щита] и локального расширения льда в то время. Этот датированный возраст предполагает, что расширение ледяного щита предшествовало похолоданию MIS M2 и, возможно, совпало с глобальным оледенением раннего плиоцена (около 4,9–4,8 млн лет назад). Если на самом деле более старый лед все еще присутствует под средней ледяной массой, то он не растаял в период потепления».
Хотя для дальнейших выводов необходимы дополнительные исследования и образцы, группа считает, что им удалось найти доказательства хронологии двух ледниковых наступлений плиоцена.
«В совокупности наши результаты показывают, что континентальный ледяной щит неоднократно продвигался в долину Онг, и свидетельства по крайней мере двух таких наступлений 2,95 и 4,3–5,1 млн лет назад все еще сохраняются в боковых моренах, наносах и сложенных ледяных массах», — заключает группа. «С 2,95 млн лет назад единственным свидетельством наступления или застоя льда в долине Онг было примерно 10 тыс. лет назад».
