Ученые нашли объяснение загадочным айсбергам, которые старше самой Антарктиды

Ледяные шапки Антарктиды формировали океан на протяжении миллионов лет. Недавние открытия показывают, что айсберги существовали еще до масштабного замерзания континента.

Нередко можно увидеть, как айсберги откалываются от Антарктиды и дрейфуют через океан — как и огромный ледяной пласт, который в настоящее время движется к острову Южная Георгия. Однако из-за изменения климата этот процесс происходит чаще, а сами айсберги становятся больше.

Исследователи из Утрехтского университета изучают пути, по которым айсберги перемещались в периоды быстрого таяния льда в прошлом, например, в конце ледниковых периодов. Их работа помогает выяснить, как таяние айсбергов влияет на состояние океана и что это означает для будущего.

Попутно они также обнаружили ключ к давней загадке: наличие древнего антарктического материала около Южных Оркнейских островов (острова к юго-западу от Южной Георгии). Их выводы предлагают новое понимание того, как айсберги формировали планету на протяжении миллионов лет.

Ледяные шапки растут по мере накопления слоев снега наверху. Со временем гравитация медленно тянет лед к морю, где он теряет массу из-за таяния и откалывания айсбергов, процесс, называемый отколом. Если скорость образования нового льда соответствует скорости потери льда, ледяная шапка остается стабильной.

Однако в последние десятилетия повышение температуры воздуха и океана вокруг Южного полюса ускорило потерю льда. Талая вода ослабляет лед сверху, в то время как более теплые океанские воды истончают шельфовые ледники снизу. Такое сочетание приводит к тому, что айсберги откалываются чаще, и в некоторых случаях за короткий период времени могут отколоться огромные куски льда.

Воды, окружающие Южную Георгию, давно являются горячей точкой для исследования айсбергов. Этот регион, известный как Аллея айсбергов, представляет собой узкую полосу океана, заполненную айсбергами, которые отрываются от Антарктиды и дрейфуют на север, переносимые ветром и океанскими течениями. Попадая в более теплые воды, они в конечном итоге тают и исчезают.

Около 34 млн лет Антарктида была домом для огромной ледяной шапки, означая, что Айсберг-Аллея видела бесконечную процессию дрейфующего льда. Однако ученые, изучающие Южные Оркнейские острова, раскрыли тайну: доказательства существования айсбергов, которые существовали за 3 млн лет до того, как образовалась большая ледяная шапка Антарктиды.

В 2017 году исследователи обнаружили фрагменты обломков антарктических пород на морском дне вокруг Южных Оркнейских островов. Единственный способ, которым этот материал мог перемещаться на такое большое расстояние, — это транспортировка айсбергами.

Ледники соскребают породу с Антарктического континента, и когда айсберги откалываются и дрейфуют, они уносят породу с собой. После того, как айсберг тает, обломки опускаются на дно океана. Но как эти айсберги существовали до того, как Антарктида считалась замерзшей? Это открытие заставило ученых искать ответы.

Ученые не были удивлены, обнаружив антарктические обломки около Южных Оркнейских островов, учитывая их расположение в Аллее айсбергов. Но они были поражены возрастом отложений: 37 млн лет, на 3 млн лет старше большой ледяной шапки Антарктиды.

Могла ли Антарктида уже иметь ледяную шапку в теплый период позднего эоцена? И как эти айсберги могли выжить в теплых океанических условиях, преобладавших вокруг Антарктиды в то время? Студент Утрехтского университета Марк Элбертсен предложил ответ на эти вопросы в недавно опубликованном магистерском проекте, под руководством Питера Бейла с кафедры наук о Земле и Эрика ван Себилле из Института морских и атмосферных исследований.

Используя компьютерные модели, Элбертсен вычислил происхождение айсбергов, достигших Южных Оркнейских островов в позднем эоцене, и насколько большими должны были быть айсберги, чтобы пережить путешествие. Он обнаружил, что море Уэдделла в то время было достаточно холодным, чтобы транспортировать айсберги среднего размера вплоть до Южных Оркнейских островов.

Но это еще не все: наиболее логичной отправной точкой для айсбергов также является коренная порода, которая соответствует типам пород, обнаруженных в обломках Южных Оркнейских островов.

По-видимому, в позднем эоцене Антарктида имела ледяную шапку, которая была достаточно большой, чтобы достичь береговой линии. Она двигалась достаточно быстро, чтобы производить достаточно большие айсберги, которые могли выжить в теплом море Уэдделла и достичь Южных Оркнейских островов.

Таким образом, исследование показало, что в позднем эоцене на Антарктиде выпало достаточно снега, чтобы способствовать необходимому росту ледяных шапок и айсбергов, за 3 млн лет до крупного замерзания Антарктиды.

Недавняя геологическая история знает повторяющиеся фазы высоких темпов откалывания айсбергов во время быстрых переходов от ледниковых периодов к межледниковым периодам. Программа климатических исследований EMBRACER предлагает изучение этих так называемых фаз «дегляциации».

Следуя за айсбергами в компьютерном моделировании, новое исследование определит, сколько талой воды айсберги потеряли в Южном океане во время фаз таяния, и как это изменило условия в океане. Ученые также хотели бы лучше понять последствия больших объемов талой воды, которые достигнут Южного океана в ближайшем будущем.

Больше пресной воды в Южном океане может повлиять на глубинные течения и способность океана поглощать углерод. Если изменение климата продолжится такими темпами, он вскоре столкнется с большим количеством более крупных айсбергов, чем в прошлом. Новое исследование будет использовать геологические реконструкции, чтобы обеспечить большую ясность относительно потенциальных последствий для региона.

В 1986 году айсберг A23a откололся от ледяного щита Фильхнера в глубине моря Уэдделла. Этот суперайсберг десятилетиями оставался на дне, пока не начал дрейфовать в 2020 году. Он плыл по волнам несколько лет, пока недавно не взял курс на южное побережье Южной Георгии. Ученые внимательно следят за его движением, поскольку Южная Георгия является важным местом размножения колоний пингвинов, тюленей и альбатросов.

Если A23a столкнется с островом, он заблокирует доступ бесчисленного количества животных к местам размножения и кормовым водам. Однако это маловероятно, поскольку остров окружен широкой полосой мелководья, на которую айсберг, скорее всего, сядет на мель.

По словам исследователей, если это произойдет, присутствие айсберга может даже оказать положительное влияние на колонии, поскольку в течениях, движущихся вокруг айсберга, будет больше пищи. Течения океана также могут направить его вокруг острова, где он постепенно растает в открытом океане.

Ранее сообщалось, что A23a может столкнуться с отдаленными островами в южной части Атлантического океана, что угрожает местной флоре и фауне в области, известной своим удивительным биоразнообразием, которое превосходит даже Галапагосские острова. На данный момент айсберг находится примерно в 280 км от Южной Джорджии, и есть риск, что его приближение может нанести вред миллионам пингвинов, тюленей и уникальным морским видам, которые не встречаются в других местах на Земле.