Вторник, 27 февраля, 2024
ДомойЗемляТаяние капсул времени: таяние ледников уничтожает важный архив климатических данных

Таяние капсул времени: таяние ледников уничтожает важный архив климатических данных

- Advertisement -

Даже «вечный лед» на Гранд-Комбине не может длиться вечно. В правом верхнем углу фотографии виден буровой лагерь экспедиции «Ледяная память» 2020 года под руководством исследователя PSI Тео Дженка. Фото: CNR, Университет Ка Фоскари/Риккардо Селватико.

В рамках инициативы Ice Memory исследователи PSI вместе с коллегами из Фрибурского университета и Венецианского университета Ка Фоскари, а также Института полярных наук Итальянского национального исследовательского совета (CNR), проанализировали ледяные керны, пробуренные в 2018 и 2020 годах на леднике Корбасьер в Гран-Комбене в кантоне Вале. Сравнение двух наборов ледяных кернов, опубликованное в Природа показывает: Глобальное потепление сделало, по крайней мере, этот ледник непригодным для использования в качестве климатического архива.

Достоверную информацию о прошлом климате и загрязнении воздуха больше невозможно получить по леднику Корбассиер в массиве Гран-Комбен, поскольку таяние альпийских ледников прогрессирует быстрее, чем предполагалось ранее. К такому отрезвляющему выводу пришли исследователи под руководством Маргит Швиковски, руководителя лаборатории химии окружающей среды PSI, и Карлы Хубер, аспиранта и первого автора исследования, когда они сравнили признаки твердых частиц, запертых в годичных слоях атмосферы. лед.

Ледники имеют неоценимое значение для исследования климата. В их льдах сохранились климатические условия и состав атмосферы прошлых эпох. Поэтому они могут служить, во многом так же, как годичные кольца и океанские отложения, так называемым климатическим архивом для исследований.

Обычно количество связанных с частицами микроэлементов во льду колеблется в зависимости от сезона. Такие вещества, как аммоний, нитрат и сульфат, поступают из воздуха и откладываются на леднике в результате снегопада: их концентрации высоки летом и низки зимой, поскольку меньшее количество загрязненного воздуха может подниматься из долины, когда воздух холодный.

Ледяной керн 2018 года, пробуренный с глубины до 14 метров в ходе предварительного исследования и содержащий отложения, датированные 2011 годом, как и ожидалось, показывает эти колебания. Но керн 2020 года с глубины до 18 метров, пробуренный под руководством исследователя PSI Тео Дженка, показывает эти колебания только для верхних трех или четырех годовых слоев.

Глубже во льду, то есть дальше в прошлое, кривая концентрации микроэлементов становится заметно более пологой, а общее количество меньше. Об этом команда Швиковского сообщает в текущем номере журнала. Природа.

Гран-Комбен — выдающийся горный массив, расположенный в западных Пеннинских Альпах, на границе между Швейцарией и Италией. Возвышаясь на высоту 4314 метров (14 154 фута), это одна из самых высоких вершин в Альпах. Массив известен своей суровой красотой и включает в себя несколько ледников, в том числе ледник Корбасьер.

Смывается талой водой

Их объяснение наблюдаемого несоответствия: в период 2018-2020 годов таяние ледника должно было быть настолько сильным, что особенно большое количество воды с поверхности проникло в ледник и унесло содержащиеся в нем микроэлементы в глубину.

«Но, судя по всему, вода там снова не замерзла, концентрируя микроэлементы, — заключает химик-эколог, — а вместо этого стекала и буквально смывала их».

Конечно, это искажает характеристики слоистых включений. Климатический архив уничтожен. Как будто кто-то ворвался в библиотеку и не только перепутал все полки и книги, но и украл множество книг, а в остальных перепутал отдельные слова, сделав невозможным восстановление оригинальных текстов.

Исследователи изучили метеорологические данные за период с 2018 по 2020 год: поскольку на вершине Гранд-Комбина нет метеостанции, они объединили данные с окружающих станций и экстраполировали их на исследуемую территорию на горе. Согласно этому расчету, на леднике было тепло, что соответствовало общему климатическому тренду, но эти годы не были экстремальными выбросами.

«Из этого мы приходим к выводу, что не было какой-то единственной причины для этого сильного таяния, но оно возникло в результате многих теплых лет в недавнем прошлом», — говорит Швиковски. «Похоже, что был перейден порог, который теперь привел к сравнительно сильному эффекту».

Неожиданная динамика

Суть в том, что пример Гранд-Комбина показывает, что таяние ледников происходит более динамично, чем предполагали эксперты.

«Уже давно было ясно, что языки ледников отступают. Но мы бы не подумали, что так сильно пострадают и районы, питающие высокогорные ледники – то есть их самая высокая часть, где формируется ледовое пополнение».

На данный момент исследователи изучили распределение изотопов кислорода во льду, которые могут предоставить информацию о изменении температуры, а также ионные следовые соединения, такие как аммоний, нитрат и сульфат. Далее они хотят проанализировать, в какой степени это повлияет и на сигнатуры органических веществ во льду.

Ледяная память: Святилище ледяного ядра в Антарктиде

Еще одна причина, по которой Швиковски в этом заинтересована, заключается в том, что вместе с другими экспертами по ледяным кернам со всего мира она участвует в инициативе, возглавляемой Фондом ледовой памяти. Цель этой исследовательской работы — за 20 лет получить ледяные керны из 20 ледников по всему миру, находящихся под угрозой исчезновения, и собрать их в глобальный климатический архив. Керны, разрезанные на стержни длиной около одного метра и диаметром восемь сантиметров, которые были индивидуально извлечены из глубины, будут постоянно и надежно храниться в ледяной пещере итало-французской исследовательской станции Конкордия в Антарктиде, управляемой международной организацией. управление в долгосрочной перспективе.

Надежные температуры вблизи Южного полюса, в среднем минус 50 градусов. Цельсия гарантировать, что керны останутся пригодными для исследований в будущем, даже если глобальное потепление в какой-то момент приведет к таянию всех альпийских ледников. Это важно, поскольку методы анализа постоянно совершенствуются, и будущие поколения учёных смогут извлекать из льда совершенно другую информацию.

Ледяной керн Гранд-Комбина должен быть одним из этих 20 образцов ледника. «Но мы уже на горе поняли, что из этого ничего не выйдет», — говорит Швиковски. «Как я уже сказал, пробное бурение в 2018 году по-прежнему выглядело хорошо. Но несколько раз в 2020 году мы сталкивались с толстыми, твердыми слоями льда, которые образовались за это время, когда вода растаяла и снова замерзла. Один такой особенно толстый слой мы встретили на глубине от 17 до 18 метров, под которым находился очень водянистый и мягкий слой. Этот переход вызвал у нас огромные проблемы. Особенно когда мы бурили глубже, а затем вытаскивали бур, он застревал в твердом слое льда. Мы чуть не потеряли это дорогое устройство».

«Поскольку дальнейшие попытки исследования других частей седловины ледника столкнулись с тем же слоем и теми же трудностями, исследователям пришлось отказаться от экспедиции. На самом деле они хотели пробурить скважину на глубину 80 метров, до самой скалы, чтобы записать весь архив ледника, насчитывающий тысячи лет. Но это было невозможно. «И наши анализы подтвердили это», — говорит Швиковски. «В Гранд-Комбине мы уже опоздали».

Гонка со временем

Следует опасаться, что то же самое относится и к другим ледникам по всему миру, образцы которых еще не были отобраны в рамках программы Ice Memory.

В Альпах, помимо ледника Коль-дю-Дом на Монблане на высоте 4250 метров, где команда проекта впервые провела бурение в 2016 году, на итало-швейцарской границе есть только Колле-Нифетти, который еще выше (4450 метров) и поэтому холоднее, чем Ледник Гранд-Комбин. Там команде PSI вместе с партнерами Ice Memory Foundation удалось в следующем году получить ледяной керн с неповрежденной подписью. Керны из Иллимани в Боливийских Андах, из Белухи на российском Алтае и из Эльбруса на Кавказе уже получены. В прошлом году также были экспедиции на Шпицберген и перевал Лис в Италии; их анализы еще не завершены. Экспедиция на Килиманджаро, где находится единственное значительное ледяное тело в Африке, в прошлом году провалилась из-за политических и административных проблем.

Проект представляет собой гонку со временем. Это ни в коем случае не гарантирует успех. Неудачи, подобные той, что произошла в Гранд-Комбине, с каждым годом становятся все более вероятными.

Ссылка: «Архивы высотных ледников, утерянные из-за таяния, вызванного изменением климата», К.Дж. Хубер, А. Эйхлер, Э. Маттеа, С. Брюч, Т.М. Йенк, Дж. Габриэли, К. Барбанте и М. Швиковски, 26 января. 2024, Природа.
DOI: 10.1038/s41561-023-01366-1

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме