Science: пыль из космоса показала, как сократился лед в Арктике за 30 000 лет

Учёные Вашингтонского университета представили исследование, показывающее, как частицы космической пыли могут стать инструментом для изучения древних изменений морского льда в Арктике. Работа опубликована в Science.

С 1979 года, когда начались регулярные спутниковые наблюдения, площадь арктического льда уменьшилась более чем на 42%. Потепление ускоряет этот процесс: по мере сокращения льда увеличивается площадь открытой воды, которая поглощает больше солнечной энергии и усиливает дальнейшее таяние. Прогнозы предполагают, что через несколько десятилетий летом в Арктике могут наступать периоды полностью свободные ото льда.

Руководитель исследования Фрэнки Павиа объяснил, что понимание того, как и где исчезает лёд, поможет прогнозировать будущие изменения в экологии, рыболовстве и даже международных отношениях.

Космическая пыль, содержащая характерный изотоп гелий-3, попадает на Землю постоянно. Её присутствие в морских осадках позволяет определить периоды, когда льда было мало и пыль достигала дна. В ледниковые эпохи такие частицы почти не оседали — арктический лёд полностью перекрывал океан.

Исследователи изучили пробы со дна трёх районов Арктики. Сравнение слоёв осадков позволило восстановить историю ледового покрова за последние 30 тысяч лет. Эти точки отражали разные современные условия: вечный лёд около Северного полюса, сезонный лёд и район, который ещё недавно был устойчиво покрыт, но теперь иногда освобождается ото льда. Как показал анализ, периоды устойчивого ледового покрова совпадали с минимальным содержанием космической пыли, а в более тёплые эпохи таких частиц попадало больше.

Учёные сравнили реконструкцию ледового покрова с данными о питательных веществах, полученными из химического анализа фораминифер — микроскопических морских организмов. Выяснилось, что способность экосистемы усваивать питательные вещества была выше при небольшом количестве льда и снижалась, когда ледяной покров увеличивался.

Причины этого пока не ясны. Одна из гипотез предполагает, что уменьшение льда усиливает фотосинтез и повышает поглощение азота. Другое объяснение говорит о том, что таяние льда, наоборот, снижает концентрацию питательных веществ. Оба варианта по-разному отражаются на продуктивности арктической экосистемы.

Исследование показывает, что космическая пыль может стать важным инструментом для понимания динамики ледового покрова и прогнозирования будущих изменений климата и морских экосистем.

Рекомендуем также: