Всего пару градусов — и лёд Антарктиды запускает необратимую цепную реакцию

Западная Антарктида теряла лёд быстрее Восточной — Паттерсон геолог

Даже небольшое потепление способно запустить в Антарктиде цепную реакцию с глобальными последствиями. Геологические данные показывают, что рост температуры всего на два-три градуса может резко ускорить таяние льда и привести к заметному подъёму уровня моря. Ученые восстановили эту картину, изучив древние отложения у берегов континента. Об этом сообщает научное исследование, проведённое под руководством адъюнкт-профессора наук о Земле Бингемтонского университета Молли О. Паттерсон.

Как прошлое Антарктиды помогает понять будущее

Исследование основано на анализе длинных кернов, поднятых со дна моря Росса. Эти слоистые отложения формировались по мере того, как антарктический лед неоднократно наступал и отступал, оставляя в морском иле подробную "летопись" климатических изменений. Такой геологический архив позволяет увидеть, как лед реагировал на сочетание тёплого океана и повышенной температуры воздуха, а также сопоставить эти данные с современными наблюдениями за циркуляцией тёплых вод под шельфовыми ледниками.

Особое внимание ученые уделили периоду плиоцена — эпохе, когда климат Земли был теплее современного. Тогда солнечное излучение и концентрация парниковых газов создавали условия, схожие с теми, к которым планета может приблизиться в будущем. Эти данные важны, потому что они отражают естественное потепление, происходившее задолго до индустриальной эпохи.

Орбитальные циклы и скрытые триггеры таяния

Анализ отложений показал, что ключевую роль играли орбитальные изменения Земли. Медленные колебания орбиты и наклона оси влияют на количество солнечного тепла, достигающего полярных широт. Такие циклы длятся около 100 тысяч лет и задают ритм ледниковым и межледниковым периодам.

Грубые песчинки и галька в слоях ила стали маркерами активности айсбергов. Эти так называемые айсберговые обломки указывают на моменты, когда ледяной край разрушался быстрее обычного. Подобные эпизоды сегодня находят отражение и в данных о ледниковых землетрясениях в Антарктиде, которые фиксируют ускоренный откол крупных масс льда.

Запад и Восток Антарктиды: разные сценарии

Данные кернов выявили заметный контраст между регионами континента. Западная Антарктида в значительной степени лежит ниже уровня моря, поэтому тёплые океанские воды могут напрямую подтачивать ледяные фронты. Именно здесь зафиксированы наиболее быстрые эпизоды потери льда.

Восточная Антарктида, опирающаяся в основном на сушу, тоже реагировала на потепление, но с иными временными задержками. Это говорит о том, что континент нельзя рассматривать как единую систему: разные ледовые бассейны имеют собственные пороги устойчивости и сценарии развития.

Две фазы таяния: океан и атмосфера

Исследование показало, что таяние развивалось в два этапа. Сначала тёплые течения подтачивали шельфовые ледники снизу, ослабляя их как "пробки", удерживающие внутренний лед. Затем подключалось атмосферное тепло, вызывая поверхностное таяние и гидроразрывы — трещины, заполненные водой.

"Другими словами, это один-два удара по системе с последствием повышения уровня моря во всем мире", — сказал адъюнкт-профессор наук о Земле Бингемтонского университета Молли О. Паттерсон.

Сокращение морского льда усиливало ветровое перемешивание и помогало тёплой глубинной воде чаще достигать шельфа, ускоряя процесс.

Проверка моделей и эффект уровня моря

Компьютерные климатические модели позволяют поэтапно повышать температуру воздуха и океана и наблюдать реакцию ледников. Геологические данные из кернов служат для таких моделей проверкой реальности и помогают уточнять прогнозы.

"По сути, геологические архивы служат жизненно важным инструментом для проверки точности климатических моделей, используемых для прогнозирования будущих сценариев", — сказал Молли О. Паттерсон.

Ученые также учитывают гравитационные эффекты. При таянии антарктического льда вода перераспределяется неравномерно, и в ряде регионов, включая побережья США, уровень моря может расти быстрее среднемирового.

Будущие риски и пробелы в данных

Современные сценарии предполагают потепление примерно на 2,7 °C к концу века. Это сопоставимо с условиями, при которых в прошлом фиксировались резкие потери льда. Однако осадочные слои не отражают каждое кратковременное событие, поэтому ученым приходится сопоставлять сразу несколько косвенных показателей.

Международное сотрудничество, включая программы океанского бурения, позволяет объединять геологов, химиков и специалистов по моделированию. Совместная работа помогает точнее определить, как быстро разные регионы Антарктиды могут пересечь критические пороги и какие последствия это будет иметь для прибрежных территорий.

Сравнение: океанское и атмосферное потепление

Исторические данные показывают, что океанское тепло запускает быстрые фазы отступления льда, тогда как атмосферное потепление закрепляет и продлевает этот процесс. Вместе они действуют значительно сильнее, чем по отдельности, создавая долгосрочный эффект для уровня моря.

Плюсы и минусы геологического подхода

Геологические архивы дают уникальный взгляд в глубокое прошлое климата, но имеют ограничения.

Плюсы: реальные данные о реакции льда, независимая проверка моделей, долгосрочная перспектива.
Минусы: неполная временная детализация, необходимость интерпретации косвенных показателей.