Группа исследователей начала свое путешествие по холодной Патагонии, двигаясь по водным каналам, чтобы добраться до фьордов, окруженных льдом и снегом. Они выдерживали отрицательные температуры на протяжении всего своего путешествия, все в надежде извлечь идеальное ядро отложений: ключ к истории ледников на ледяном поле Южной Патагонии.
В ходе своего исследования, которое привело к исследованию, недавно опубликованному в Quaternary Science Reviews, ведущий автор Матиас Трох из Гентского университета и его коллеги провели геохимический анализ керна отложений длиной 12,2 метра из области в Патагонии, называемой Широким каналом, чтобы определить, когда ледники отступали и стабилизировались в геологическом прошлом. Их выводы о закономерностях роста и убывания ледников могут дать представление о том, как ледники в этом районе могут реагировать в будущем на повышение глобальной температуры.
Южное Патагонское ледяное поле, расположенное в самой южной части Южной Америки, где команда проводила свои исследования, является одним из двух крупных ледяных полей в Патагонских Андах. Ледяные поля представляют собой серию взаимосвязанных ледяных шапок и ледников. Северное и Южное ледяные поля Патагонии являются крупнейшими в Южном полушарии, за исключением Антарктиды. Они являются домом для некоторых ледников с самым быстрым течением в мире, а скорость течения льда варьируется между ледниками на ледяных полях.
Ледяное поле Южной Патагонии простирается с севера на юг на 220 миль и осушается 53 основными выходными ледниками. Удаленный ландшафт характеризуется холодным снежным климатом с высокими горными вершинами и облаками, которые блокируют большую часть поступающего солнечного света. Западные ветры поглощают большое количество влаги, когда пересекают Тихий океан, ежегодно выбрасывая на вершины до 160 дюймов осадков. Элементы создают много проблем для исследователей, стремящихся понять сокращающиеся ледники в этом районе; многие вынуждены проводить недели в ожидании погоды, благоприятствующей путешествию, а исследователи часто застревают в палатках на длительное время, ожидая, когда неблагоприятная погода прояснится.
Когда лед течет через ледники, он измельчает породу на мелкие частицы, проходя по коренной породе. Эти мелкие частицы переносятся потоками, вытекающими из ледников, и отложения в конечном итоге оседают в океанах и озерах, питаемых ледниками. По мере отложения этих отложений они создают отдельные слои, каждый из которых относится к разным периодам времени. Затем исследователи приближаются к этим местам с цилиндрическими инструментами, извлекая длинные цилиндрические образцы отложений: эти образцы являются кернами отложений. Керны отложений, хотя и увлекательные сами по себе, содержат записи прошлой ледниковой активности.
Исследовательская группа путешествовала по Широкому каналу вдоль ледяных полей, собирая образцы во фьорде на лодке. Керны отложений состоят из двух основных участков: серой глины на дне и чередования слоев темно-серого, светло-серого и коричневого ила и глины наверху. Поскольку каждый слой отложений представляет собой разный период времени и опирается на разные части нижележащей породы, магнитные свойства и размеры частиц отложений различаются. Авторы исследования проанализировали многочисленные свойства керна отложений, чтобы определить, какие размеры зерен, характеристики горных пород, хронология и состав отложений говорят о характере ледников за последние 10 000–15 000 лет.
Исследователи проанализировали многочисленные свойства, что позволило им определить точные периоды стабильности и отступления ледников, насчитывающие 15 000 лет, что дало ценную информацию об изменениях окружающей среды в те времена. Полученные данные свидетельствуют о том, что выводные ледники синхронно колебались в течение многих столетий на протяжении всего неогляциального периода (охватывающего последние 5,8 тыс. лет). Два крупных ледника Южного ледового поля, а именно Пингвин и Европа, оставались относительно стабильными на протяжении всего голоцена (11,2–5,8 тыс. лет назад), но в неогляциальный период они значительно колебались. Иногда в неогляциальный период ледники отступали дальше вглубь суши, чем в настоящее время, что позволяет понять, как эти ледяные шапки могут реагировать в будущем, поскольку выбросы CO 2 продолжают расти.
Бетан Дэвис, старший преподаватель Ньюкаслского университета, специализируется на исследованиях гляциологии и геологии ледников. В интервью по электронной почте GlacierHub Дэвис, который не был связан с этой статьей, обсудил особенности исследования керна ледниковых отложений. Она объясняет, что при проведении такого рода исследований «общая цель двояка: понять процесс и понять время процесса». Другими словами, керны отложений дают важную информацию о процессах образования, переноса и отложения отложений, окружающей среде, в которой они происходили, и временных масштабах, в которых они происходили.
По словам Дэвиса, понимание деталей, которые предоставляют керны отложений, требует «специальных навыков», таких как способность определить, что цвета и состав отложений говорят об окружающей среде.
Ядра отложений обладают способностью воссоздавать геологический ландшафт тысячелетней давности. По словам Дэвиса, это важная информация для преодоления нынешнего климатического кризиса: «Сегодня ледники реагируют на изменение климата, но записи наблюдений очень короткие. Чтобы понять, как они реагируют на экстремальные изменения климата, нам нужен более длинный набор данных.»
Анализ кернов отложений для определения периодов таяния ледников позволяет ученым сравнивать свои результаты с другими ресурсами, такими как керны льда, чтобы увидеть, как климат реагирует на таяние ледников и повышение уровня воды. Большая часть работ по ледникам и климату проводилась в Альпах, Гималаях и на Аляске; недавние исследования ледников в Патагонии, которая находится довольно далеко от других исследовательских мест, могут помочь определить сходства и различия в региональных закономерностях.
Многие патагонские ледники сокращались с момента окончания Малого ледникового периода около 150 лет назад, а увеличение скорости таяния в последние годы сделало патагонские ледяные щиты одним из крупнейших факторов повышения уровня моря. Таким образом, понимание закономерностей роста и убывания ледников с помощью кернов отложений становится все более важным для нашей способности реагировать на изменение климата.
