Двухмиллионный лед представляет собой снимок истории парниковых газов Земли

Двухмиллионный лед из Антарктиды, недавно открытый группой исследователей, дает более ясную картину связей между парниковыми газами и климатом в древние времена и поможет ученым понять будущие изменения климата.

В статье , опубликованной сегодня в журнале Nature, группа ученых использовала воздух, захваченный пузырьками льда, возраст которых составляет 2 миллиона лет, для измерения уровней парниковых газов углекислого газа и метана. Группу возглавляли Джон Хиггинс и Ючжэнь Ян из Принстонского университета и Андрей Курбатов из Университета штата Мэн, а также Эд Брук из Орегонского государственного университета и Джефф Северингхаус из Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Это первый раз, когда ученые смогли изучить ледяное ядро такой давности. Ранее, самое старое полное ледяное ядро ​​предоставило данные за 800 000 лет. Проведенные в прошлом исследования с использованием этого ядра и других источников показали, что уровень углекислого газа в атмосфере непосредственно связан с Антарктической и глобальной температурой в течение последних 800 000 лет. До этого связь между климатом и уровнями углекислого газа не была так хорошо понята.

Статья, опубликованная сегодня в Nature, начинает это менять.

В течение последнего миллиона лет цикл ледниковых периодов, сопровождаемый теплыми периодами, происходил каждые 100 000 лет. Но между 2,8 млн лет назад и 1,2 млн лет назад эти циклы были короче, около 40 000 лет, а ледниковые периоды были менее экстремальными.

Команда, в которую входил Брук, хотела выяснить, как уровни диоксида углерода варьировались в течение этого более раннего периода времени, который до сих пор был известен только косвенно из химии осадков в океане и на суше.

Они обнаружили, что самые высокие уровни углекислого газа соответствовали уровням в теплые периоды более поздних времен. Однако самые низкие уровни не достигли очень низких концентраций, обнаруженных в ледниковые периоды последних 800 000 лет.

«Один из важных результатов этого исследования - показать, что углекислый газ связан с температурой в этот более ранний период времени», - сказал Брук.

Этот вывод основан на исследованиях химии льда, которые дают представление об изменении температуры в Антарктике одновременно с изменениями содержания углекислого газа.

«Это важная базовая линия для понимания науки о климате и калибровки моделей, которые предсказывают будущие изменения», - сказал Брук.

Кернов льда с 2 млн летнего льда происходит из области, известной как Allan Hills, который составляет около 130 миль от научно - исследовательской станции США антарктической известной как станции Мак - Мердо. Древние метеориты были обнаружены на поверхности в этой области, что привело ученых к мысли, что в ледяном покрове может быть древний лед.

Керн со льдом возрастом 2 миллиона лет был пробурен на глубину 200 метров в течение полевого сезона 2015-16 годов. Для бурения и восстановления такого керна требуется от одной до двух недель, и в этом регионе было собрано несколько кернов.

Исследовательская группа возвращается в Аллан Хиллс в ближайшие дни для двух месяцев дополнительной работы. Они будут собирать большие количества льда возрастом 2 миллиона лет и искать еще более старые образцы.

«Мы не знаем возрастной предел в этой области», - сказал Брук. - «В некоторых местах он может быть намного старше. Поэтому мы возвращаемся. Выход за пределы двух миллионов лет был бы довольно удивительным».