Древние семена мака и древесина ивы дают ключ к разгадке последнего таяния ледникового покрова Гренландии и позволяют заглянуть в более теплое будущее.

Когда мы впервые сфокусировали микроскоп на образце почвы, в поле зрения появились кусочки органического материала:крошечное маковое семя, сложный глаз насекомого, сломанные веточки ивы и споры мха.В нашем поле зрения доминировали темные сферы, созданные почвенными грибами.

Это были, без сомнения, остатки экосистемы арктической тундры – и доказательство того, что весь ледниковый щит Гренландии исчез совсем недавно, чем люди думают.

Эти крошечные намеки на прошлую жизнь пришли из самого неожиданного места – горстки почвы, которая была погребена под льдом на глубине 2 миль ниже вершины ледникового щита Гренландии.Прогнозы будущего таяния ледникового покрова однозначны:Когда лед на вершине исчезнет, минимум 90% льда Гренландии растает.

В 1993 году бурильщики на вершине завершили разработку ледяного керна Проекта 2 Гренландского ледникового щита, или GISP2, получившего прозвище «Гренландский ледниковый щит». машина времени на две мили.Семена, веточки и споры, которые мы обнаружили, произошли из нескольких дюймов почвы на дне этого керна — почвы, которая была спрятана сухой и нетронутой в течение трех десятилетий в помещении без окон. Склад в Колорадо.

Наш новый анализ основан на работе других авторов, которые за последнее десятилетие откололся от веры что ледниковый щит Гренландии существовал постоянно, по крайней мере, 2,6 миллиона лет назад, когда начались ледниковые периоды плейстоцена.В 2016 году ученые, измерявшие редкие изотопы в горных породах сверху и снизу образца почвы GISP2, использовали модели, чтобы предположить, что лед хотя бы однажды исчез. за последние 1,1 миллиона лет.

Теперь, обнаружив хорошо сохранившиеся остатки тундры, мы подтвердили, что ледниковый щит Гренландии действительно растаял раньше и обнажил землю под вершиной достаточно долго. для образования почвы и чтобы там росла тундра.Это говорит нам о том, что ледяной покров хрупкий и может снова растаять.

Пейзаж с арктическими маками и мхами.

Для невооруженного глаза крошечные кусочки прошлой жизни ничем не примечательны — темные пятна, плавающие между блестящими крупинками ила и песка.Но под микроскопом история, которую они рассказывают, поразительна.Вместе семена, мегаспоры и части насекомых рисуют картину холодной, сухой и каменистой среды, существовавшей где-то в последний миллион лет.

Над землей, среди камней, росли арктические маки.На каждом стебле этой маленькой, но цепкой травы один чашевидный цветок следовал за Солнцем по небу, чтобы максимально использовать дневной свет.

Крошечные насекомые жужжали над матами крохотного каменного мха, ползая по гравийной поверхности и летом принося споры.

В каменистой почве были темные сферы, называемые склероциями, созданные грибами, которые объединяются с корнями растений в почве, чтобы помочь им получить необходимые им питательные вещества.Неподалеку растут ивы, приспособившиеся к жизни в суровой тундре: их небольшие размеры и пушистые волосы, покрывающие стебли.

Каждое из этих живых существ оставило подсказки в этой горстке почвы – доказательства, которые говорят нам, что лед Гренландии когда-то был заменен выносливой экосистемой тундры.

Лед Гренландии хрупкий

Наши открытия, опубликованные в августе.5, 2024, в Труды Национальной академии наук, продемонстрировали, что лед Гренландии уязвим к таянию при концентрации углекислого газа в атмосфере ниже, чем сегодня.Обеспокоенность по поводу этой уязвимости побудила ученых изучить ледниковый покров. с 1950-х годов.

В 1960-х годах группа инженеров извлекла первый в мире глубокий ледяной керн в Лагерь Век, а атомная армейская база встроен в ледяной покров более чем в 100 милях от северо-западного побережья Гренландии.Они изучали лед, но им не пригодились куски камня и почвы, поднятые со дна керна.Они хранились, а затем были потеряны до 2019 года, когда они были вновь обнаружен в лабораторной морозильной камере.Наша команда была среди учёных, вызванных для их анализа.

В почве Кэмп Сенчури мы также нашли останки растений и насекомых, которые были замороженный подо льдом.Использование редких изотопов и люминесцентные методы, мы смогли датировать их периодом около 400 000 лет назад, когда температура была подобна сегодняшней.

Еще один ледяной керн, DYE-3 из южной Гренландии. содержал ДНК показывая, что еловые леса покрывали эту часть острова в какой-то момент за последний миллион лет.

Биологические данные убедительно доказывают хрупкость ледникового щита Гренландии.В совокупности находки трех ледяных кернов могут означать только одно:За исключением, возможно, нескольких горных районов на востоке, лед, должно быть, растаял на всем острове за последний миллион лет.

Потеря ледяного покрова

Когда лед Гренландии исчезнет, ​​география мира изменится – и это станет проблемой для человечества.

По мере таяния ледникового покрова уровень моря в конечном итоге поднимется более чем на 23 фута. прибрежные города затопят.Большая часть Майами окажется под водой, как и большая часть Бостона, Нью-Йорка, Мумбаи и Джакарты.

Сегодня уровень моря поднимается на более дюйма каждое десятилетие, а местами в несколько раз быстрее.К 2100 году, когда сегодняшние дети станут бабушками и дедушками, уровень моря по всему земному шару, вероятно, поднимется на несколько футов.

Использование прошлого для понимания будущего

Быстрая потеря льда меняет Арктику.Данные о прошлых экосистемах, которые мы собрали подо льдом Гренландии, помогают ученым понять, как будет меняться экология Арктики по мере потепления климата.

Когда температура повышается, яркий белый снег тает, а лед сжимается, обнажая темные камни и почву, которые впитывают тепло Солнца.Арктика – это становится зеленее с каждым годом, таяние подстилающей вечной мерзлоты и выброс большего количества углерода, который еще больше нагреет планету.

Вызванное деятельностью человека изменение климата приближается к тому, что Арктика и Гренландия нагреются выше температур, которые они испытывали в течение миллионов лет. Чтобы спасти лед Гренландии, Исследования показывают, что миру необходимо будет остановить выбросы парниковых газов из своих энергетических систем и снизить уровень углекислого газа в атмосфере.

Понимание условий окружающей среды, которые спровоцировали последнее исчезновение ледникового щита, и того, как отреагировала жизнь в Гренландии, будет иметь решающее значение для оценки будущих рисков, с которыми столкнется ледниковый покров и прибрежные сообщества по всему миру.