Когда Гренландия была зеленой:Древняя почва подо льдом толщиной в милю предлагает предупреждения на будущее

Около 400 000 лет назад большая часть Гренландии была свободна ото льда.Низкая тундра грелась в солнечных лучах на северо-западных высокогорьях острова.Данные свидетельствуют о том, что еловый лес деревья, жужжащие насекомыми, покрыли южную часть Гренландии.Глобальный уровень моря тогда был намного выше, от 20 до 40 футов. выше сегодняшнего уровня.По всему миру земля, на которой сегодня проживают сотни миллионов людей, оказалась под водой.

Ученым уже давно известно, что в какой-то момент ледниковый щит Гренландии практически исчез. прошлый миллион лет, но не точно когда.

В новом исследовании в журнал Наука, мы определили дату, используя мерзлую почву добытые во время холодной войны из-под участка ледникового щита Гренландии толщиной почти в милю.

Важное значение имеет время – около 416 000 лет назад, когда в основном условия были свободны ото льда на протяжении целых 14 000 лет.В то время Земля и ее ранние люди переживали один из самых продолжительных межледниковых периодов с тех пор, как ледниковые щиты впервые покрыли высокие широты 2,5 миллиона лет назад.

Продолжительность, масштабы и последствия этого естественного потепления могут помочь нам понять Землю, которую современные люди сейчас создают для будущего.

Мир, сохранившийся подо льдом

В июле 1966 года американские учёные и США.Армейские инженеры завершили шестилетнюю работу по созданию пробурить ледниковый покров Гренландии.Бурение проходило в г. Лагерь Век, одна из самых необычных военных баз – это была ядерный и состоит из серии туннелей, вырытых в ледяном покрове Гренландии.

Буровая площадка на северо-западе Гренландии находилась в 138 милях от побережья и лежала под землей. на 4560 футах льда.Достигнув дна льда, команда продолжила бурить еще 12 футов в замерзшую каменистую почву внизу.

В 1969 году геофизик Вилли Дансгаард провел анализ ледяного керна из лагеря Сенчури, впервые раскрыл детали того, как изменился климат Земли. резко изменился за последние 125 000 лет.Длительные холодные ледниковые периоды, когда лед расширялся, быстро сменялись теплыми межледниковыми периодами, когда лед таял и уровень моря повышался, затопляя прибрежные районы по всему миру.

В течение почти 30 лет ученые мало внимания уделяли 12 футам замерзшей почвы из лагеря Сенчури.Одно исследование проанализировал камешки понять коренную породу под ледниковым покровом.Другой предположил, что мерзлая почва сохранившиеся доказательства времени теплее, чем сегодня.Но из-за отсутствия возможности датировать материал мало кто обратил внимание на эти исследования.К 1990-м годам ядро ​​замерзшей почвы исчезло.

Несколько лет назад наши датские коллеги обнаружили потерянную почву глубоко в морозильной камере Копенгагена, и мы сформировали международная команда проанализировать этот уникальный архив замороженного климата.

В самом верхнем образце мы обнаружили прекрасно сохранившиеся ископаемые растения – убедительное доказательство того, что земля далеко под лагерем Сенчури когда-то в прошлом была свободна ото льда – но когда?

Знакомство с древним камнем, ветками и грязью

Используя образцы, взятые из центра керна отложений и подготовленные и проанализированные в темноте, чтобы материал сохранил точную память о своем последнем воздействии солнечного света, мы теперь знаем, что ледяной покров, покрывающий северо-запад Гренландии – сегодня толщиной почти в милю – исчезли в течение длительного естественного теплого периода известен ученым-климатологам как МИС 11, между 424 000 и 374 000 лет назад.

Чтобы точнее определить, когда растаял ледяной покров, один из нас, Тэмми Риттенур, использовали метод, известный как люминесцентное датирование.

Со временем минералы накапливают энергию, поскольку радиоактивные элементы, такие как уран, торий и калий, распадаются и выделяют радиацию.Чем дольше осадок находится в земле, тем больше радиации накапливается в виде захваченных электронов.

В лаборатории специальные инструменты измеряют крошечные частицы энергии, выделяемые в виде света из этих минералов.Этот сигнал можно использовать для расчета того, как долго зерна находились под землей, поскольку последнее воздействие солнечного света высвободило бы захваченную энергию.

Лаборатория Пола Бирмана в Университете Вермонта датировали последний раз пребывание образца на поверхности другим способом, используя редкие радиоактивные изотопы алюминия и бериллия.

Эти изотопы образуются, когда космические лучи, исходящие далеко от нашей Солнечной системы, врезаются в горные породы на Земле.Каждый изотоп имеет разный период полураспада, то есть при захоронении он распадается с разной скоростью.

Измерив оба изотопа в одном образце, геолог-ледник Дрю Крайст смог определить, что тающий лед обнажил осадки на поверхности земли менее чем за 14 000 лет.

Модели ледникового покрова, управляемые Бенджамин Кейслинг, теперь учитывающие наши новые знания о том, что лагерь Сенчури был свободен ото льда 416 000 лет назад, показывают, что ледниковый щит Гренландии тогда, должно быть, значительно сократился.

Как минимум, за этот период кромка льда отступила на десятки-сотни миль вокруг большей части острова.Вода из этого тающего льда подняла глобальный уровень моря как минимум на 5 футов, а возможно, и на 20 футов по сравнению с сегодняшним днем.

Предупреждения на будущее

Древняя замерзшая почва из-под ледникового щита Гренландии предупреждает о предстоящих неприятностях.

Во время межледниковья MIS 11 на Земле было тепло, а ледяные щиты были ограничены высокими широтами, как и сегодня. Уровни углекислого газа в атмосфере сохранялась от 265 до 280 частей на миллион в течение примерно 30 000 лет.МИС 11 длился дольше, чем большинство межледниковий, из-за влияния формы орбиты Земли вокруг Солнца на солнечную радиацию, достигающую Арктики.За эти 30 тысячелетий такой уровень углекислого газа вызвал достаточное потепление, чтобы растопить большую часть льда Гренландии.

Сегодня наша атмосфера содержит в 1,5 раза больше углекислого газа, чем в MIS 11, примерно 420 частей на миллион, концентрация, которая росла каждый год.Углекислый газ удерживает тепло, нагревая планету.Слишком большое его количество в атмосфере повышает глобальную температуру, что мир и наблюдает сейчас.

За последнее десятилетие, поскольку выбросы парниковых газов продолжали расти, человечество пережило восемь самых теплых лет за всю историю наблюдений.В июле 2023 года состоялся самая жаркая неделя за всю историю, по предварительным данным.Такая жара тает ледниковый покров, а потеря льда еще больше нагревает планету, поскольку темные скалы впитывают солнечный свет, который когда-то отражали яркий белый лед и снег.

Даже если завтра все перестанут сжигать ископаемое топливо, уровень углекислого газа в атмосфере повысится. оставаться повышенным на протяжении тысяч и десятков тысяч лет.Это потому, что углекислому газу требуется много времени, чтобы проникнуть в почву, растения, океан и камни.Мы создаем условия, способствующие очень длительному периоду тепла, как и МИС 11.

Если люди резко не снизят концентрацию углекислого газа в атмосфере, найденные нами данные о прошлом Гренландии предполагают, что будущее острова в значительной степени будет свободным ото льда.

Все, что мы можем сделать, чтобы сократить выбросы углекислого газа и связывание углерода то, что уже находится в атмосфере, увеличит шансы на то, что выживет еще больше льда Гренландии.

Альтернативой является мир, который может быть очень похож на MIS 11 – или даже более экстремально:теплая Земля, сокращение ледниковых щитов, повышение уровня моря и волны, накатывающиеся на Майами, Мумбаи, Индию и Венецию, Италия.