Доминик Вински, доцент Института изменения климата в Умене, возглавил проект, который раскрыл новую информацию о тысячелетиях изменчивости морского льда в Южном полушарии, особенно по сезонам, путем изучения химического состава льда на Южном полюсе возрастом 54000 лет. основной.
Южный океан испытывает самую большую сезонную разницу в площади морского ледяного покрова в мире, при этом Антарктида окружена 18.5 миллионов квадратных километров морского льда зимой и всего 3.1 миллион квадратных километров летом. По словам исследователей, это сезонное неравенство морского льда оказывает значительное влияние на региональный и глобальный климат, однако ученые в течение многих лет знали относительно мало о степени изменения морского льда в Южном полушарии до 1979 года.
Когда группа ученых недавно извлекла самый глубокий и самый старый ледяной керн на Южном полюсе и проанализировала его, Вински увидел возможность узнать больше о сезонных и общих изменениях морского льда в Южном полушарии на протяжении голоцена – за последние 11400 лет.
Доцент-исследователь CCI и его коллеги решили изучить химический состав ледяного керна, в частности, концентрацию морской соли, чтобы узнать больше об изменчивости морского льда в регионе.
В проекте участвовали Карл Кройц, профессор наук о Земле и климате Университета Мэн, а также исследователи из Дартмутского колледжа, Университета штата Южная Дакота, Вашингтонского университета и Университета Колорадо в Боулдере.
Geophysical Research Letters опубликовали документ с подробным изложением своих выводов.
Команда использовала огромные сезонные колебания климата Южного океана, чтобы создать запись морского льда, показывающую отчетливую летнюю и зимнюю изменчивость. Они объединили эту информацию с современной моделью химического состава атмосферы, чтобы связать измерения керна льда с изменчивостью морского льда.
Результатом является подробная запись морского льда Южного океана, показывающая значительные колебания, особенно в зимнее время.
Уровни соли в керне, чувствительные к изменениям морского льда, увеличились за последние 11400 лет, особенно за последние 8000-10 000 лет, что коррелирует с ростом ледяного покрова.
Концентрация морской соли зимой, которая возникла в основном из-за соленого снега на поверхности морского льда, особенно увеличивалась за тысячелетия, демонстрируя общее увеличение количества морского льда в зимний период. Эта закономерность наблюдается и в других местах Антарктиды, что побудило исследовательскую группу выдвинуть гипотезу об увеличении площади морского льда во всей Антарктике в этот период.
«Одна из самых важных и сложных задач в нашей области – это создание детальных реконструкций изменчивости морского льда. "Вински говорит. «Исключительная детализация ледяного керна Южного полюса в сочетании с результатами нашей группы моделирования дает нам мощный набор данных для понимания антарктического морского льда."
Вински и Кройц помогли извлечь ледяной керн возрастом 54000 лет, который они использовали для своего недавнего исследования во время двух экспедиций в период с 2014 по 2016 год.
В проекте под названием SPICEcore (Южнополярное ледяное ядро) участвовали ученые из 18 организаций, все они стремились создать архив климатических условий в Восточной Антарктиде за последние 54000 лет, включая изменения в химии атмосферы, климате и биогеохимии.
«Ледяное ядро Южного полюса (SPICEcore) – это наиболее точно датированная климатическая запись в этом регионе Антарктиды.
Мы приложили огромные усилия, чтобы собрать отдельные химические образцы для каждого сантиметра льда », – говорит Вински. «В общей сложности нам пришлось проанализировать химический состав более 100 000 пузырьков растаявшего льда, но усилия окупились, поскольку теперь у нас есть редкая возможность исследовать сезонные изменения в окружающей среде Антарктики на протяжении более 10 000 лет."
В то время как в Южном полушарии наблюдалось общее увеличение ледяного покрова на протяжении голоцена, исследователи обнаружили резкое падение концентрации морской соли в ледяном керне, которое датируется периодом 5000-6000 лет назад. По словам команды, падение уровня соли указывает на уменьшение ледяного покрова, характерного для Южной Атлантики в то время, что подтверждается более ранними исследованиями.
Ледяной покров в Северной Атлантике, напротив, был более обширным в тот период, что, по мнению исследователей, указывает на «связанный и противоположный сигнал морского льда в Северной и Южной Атлантике, скорее всего, из-за изменения циркуляции океана."Эта модель противоположного климата Северной и Южной Атлантики хорошо известна во время резких климатических изменений в более холодные времена в далеком прошлом. Результаты этого исследования могут быть намеком на то, что те же процессы могут быть актуальны и в современных условиях.
Учет сезонных колебаний при изучении изменений морского льда за десятки тысяч лет помогает ученым не только полностью описать климат Антарктики в прошлом, но и понять механизмы и процессы, вызывающие изменение климата.
«Огромные изменения морского льда могут происходить очень быстро, – говорит Вински, – что может иметь последствия для климата во всем мире. Мы до сих пор не совсем понимаем силы, влияющие на изменчивость морского льда, поэтому подробная информация о климате из прошлого абсолютно необходима."