Недавний всплеск реакции ледниковых шапок Западной Гренландии на изменение климата

Эти периферийные ледники и ледяные шапки в настоящее время также подвергаются сильному таянию из-за антропогенного (вызванного деятельностью человека) потепления. Однако потепление климата и потеря ледяных шапок не всегда шли рука об руку.

Покрытые льдом и заснеженные горы западного побережья Гренландии. (Апрель 2015 г.). Предоставлено: Мэтью Осман / Океанографический институт Вудс-Холла.

Новое совместное исследование Океанографического института Вудс-Хоул и пяти партнерских институтов (Аризонский университет, Вашингтонский университет, Университет штата Пенсильвания, Институт исследований пустынь и Бергенский университет) опубликовано сегодня в Природа Геонауки, показывает, что в прошлые периоды ледники и ледяные шапки на западном побережье Гренландии испытывали климатические условия, сильно отличавшиеся от внутренних районов Гренландии. За последние 2000 лет эти ледяные шапки пережили периоды потепления, во время которых они увеличивались, а не сокращались.

Это новое исследование анализирует историю климата, отображаемую в керне, взятом из ледяной шапки у западного побережья Гренландии. По словам исследователей, в то время как бурение ледяных кернов в Гренландии ведется с середины 20-го века, исследования прибрежных ледяных кернов остаются крайне ограниченными, и эти новые результаты дают новый взгляд на изменение климата по сравнению с тем, что ученые ранее понимали, используя ледяные керны только из внутренних частей ледникового покрова Гренландии.

«Ледники и ледяные шапки являются уникальными хранилищами истории климата Земли с высоким разрешением, а анализ ледяных кернов позволяет ученым изучить, как изменения окружающей среды, такие как изменения в структуре осадков и глобальное потепление, влияют на скорость снегопадов, таяния и, в свою очередь, влияют на ледяную шапку. рост и отступление », — сказала Сара Дас, младший научный сотрудник отдела геологии и геофизики WHOI. «Анализ различий в изменении климата, зафиксированных в нескольких отчетах о ледяных кернах, позволяет нам сравнивать историю климата и реакцию льда в разных регионах Арктики». Однако в ходе этого исследования также стало ясно, что многие из этих прибрежных ледяных шапок сейчас тают настолько сильно, что эти невероятные архивы находятся под большой угрозой исчезновения навсегда.

Из-за сложного характера изучения и доступа к этим ледяным шапкам эта команда была первой, кто выполнил такую ​​работу, сосредоточив свое исследование, начатое в 2015 году, на керне, собранном на полуострове Нууссуак в Гренландии. Это единое ядро ​​дает представление о том, как климатические условия на побережье и изменения ледникового покрова изменялись в течение последних 2000 лет благодаря отслеживаемым изменениям в его химическом составе и количестве снегопадов, ежегодно архивируемых в ядре. Проведя свой анализ, исследователи обнаружили, что в периоды потепления в прошлом ледяные шапки скорее росли, чем таяли, что противоречит тому, что мы видим в наши дни.

«В настоящее время мы знаем, что ледяные шапки Гренландии тают из-за потепления, что еще больше способствует повышению уровня моря. Но нам еще предстоит изучить, как эти ледяные шапки менялись в прошлом из-за изменений климата », — сказал Мэтью Осман, научный сотрудник Университета Аризоны и выпускник совместной программы MIT-WHOI 2019 года. «Результаты этого исследования стали неожиданностью, потому что мы видим, что происходит постоянный сдвиг в фундаментальной реакции этих ледяных шапок на климат: сегодня они исчезают, но в прошлом, при небольших степенях потепления, они фактически имели тенденцию к исчезновению. расти.»

Согласно Дасу и Осману, это явление происходит из-за «перетягивания каната» между тем, что вызывает рост ледяной шапки (увеличение количества осадков) или отступление (усиление таяния) в периоды потепления. Сегодня ученые наблюдают темпы таяния, которые опережают скорость ежегодных снегопадов на ледяных шапках. Однако в прошлые века эти ледяные шапки расширялись из-за увеличения количества осадков, вызванного более высокими температурами. Разница между прошлым и настоящим заключается в серьезности современного антропогенного потепления.

Команда собрала эти данные, пробурив ледяную шапку на вершине одной из самых высоких вершин полуострова Нууссуак. На извлечение всего ядра длиной около 140 метров ушло около недели. Затем они принесли куски керна длиной в метр в ледяной керн Национального научного фонда в Денвере, штат Колорадо, и хранили их при -20 градусах Цельсия. Затем куски керна были проанализированы по слоям на предмет свойств расплава и химического состава в Исследовательском институте пустынь в Рино, штат Невада. Изучая различные свойства химического состава ядра, такие как части на миллиард свинца и серы, исследователи смогли точно датировать ядро, объединив эти измерения с моделью потока ледников в прошлом.

«Эти модельные оценки потока ледяного покрова в сочетании с фактическим возрастом, который мы получили из этой высокоточной химии, помогают нам очертить изменения в росте ледяного покрова с течением времени. Этот метод обеспечивает новый способ понимания прошлых изменений ледяной шапки и того, как это связано с климатом », — сказал Дас. «Поскольку мы собираем данные о климате с побережья, мы можем впервые задокументировать, что за последние 2000 лет произошли эти большие сдвиги в температуре, снегопаде и таянии, что свидетельствует о гораздо большей изменчивости, чем наблюдается в записях. из внутренних районов Гренландии », — добавил Дас.

«Наши результаты должны побудить исследователей вернуться к этим оставшимся ледяным шапкам и собрать новые климатические данные, пока они еще существуют», — добавил Осман.