Чем больше на Земле ледников, тем меньше в океанах планеты воды — эта вполне логичная мысль, однако, не имела подтверждения в данных о последней ледниковой эпохе. Сведения об уровне Мирового океана не совпадают с моделями оледенения. Международная команда специалистов по палеоклиматологии смогла разрешить этот парадокс. Правда, теперь придется пересмотреть некоторые важные методы изотопного анализа кернов осадочных пород.
Новая карта глобального оледенения 20 тысяч лет назад. Толщина ледников показана цветом — самые тонкие салатовым, самые толстые (до 4 километров) темно-синим, толстой красной линией показаны их границы. На океанах линиями показано относительное изменение уровня по сравнению с нынешним. буквами b-f отмечены места изучения кернов / ©Gowan, E.J., Zhang, X., Khosravi, S. et al. A new global ice sheet reconstruction for the past 80 000 years. Nat Commun 12, 1199 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-21469-w
Реконструкция климата Земли в прошлом важна не только с академической точки зрения, но и для создания более точных прогнозов его изменения в будущем. Одной из важнейших проблем в этой области считается так называемый пропавший (или недостающий) лед в период максимума последнего оледенения (LGM). Дело в том, что, по данным анализа кернов со дна прибрежных областей океанов, уровень Мирового океана 26-19 тысяч лет назад был на 120-135 метров ниже, чем сейчас. При этом данные о ледниках того времени показывают, что их суммарный объем соответствовал уровню океана на 8-28 метров выше.
Новая научная работа, опубликованная в рецензируемом журнале Nature Communications, предлагает посмотреть на вышеописанную проблему несколько под иным углом. Среди ее авторов — специалисты из Германии, Нидерландов, Великобритании, Швеции, Китая и Норвегии. Возглавлял международную группу ученых Эван Гован (Evan J. Gowan) из Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера (Alfred Wegener Institute, Германия).
Гован с коллегами разработал новую модель реконструкции земного ледового покрова PaleoMIST 1.0. Она стала плодом более чем десятилетней работы и учитывает целый спектр данных о покрытых в прошлом льдами регионах нашей планеты. Среди них можно выделить геологические характеристики породы, лежащей под ледниками (насколько она ровная, какой наклон имеет, сыпучая, пористая, каменистая ли), до направления движения масс льда. Во внимание принималась вязкость мантии под континентальной корой, на которой находились ледники — ведь их масса колоссальна и оказывает заметное давление на твердую оболочку планеты.
Исходя из всех известных данных, модель показала следующий уровень Мирового океана на отметке 20 тысяч лет назад — примерно на 116 метров ниже нынешнего. Это довольно близко к его нижним оценкам, сделанным по ранее созданным методикам. И вполне согласуется с анализом кернов в части распределения останков коралловых полипов в осадочных породах. По ним ученые довольно точно определяют границы теплых морей, поскольку большинство видов этих беспозвоночных обитают на мелководье.
Но есть и проблема: модель Гована и его коллег конфликтует с изотопным анализом ископаемых, по которому палеоклиматологи судят о массе ледовых покровов Земли. Если вкратце, речь идет о соотношении стабильных изотопов кислорода 18O и 16O (δ18O). Общее их количество на планете практически неизменно во время изучаемых периодов прошлого, но концентрация более легкого кислорода-16 в океанах снижается во время ледниковых эпох.
Дело в том, что в составе воды он испаряется чуть быстрее и затем выпадает осадками, которые при снижении среднегодовых температур более вероятно превращаются в ледники. Результаты анализа δ18O и нового моделирования расходятся около отметки в 20 тысяч лет назад. Поэтому, как считает Гован, нужно искать более точные методы, а также подробнее изучить возможные зависимости между соотношением изотопов кислорода в воде и объемом ледников. По его мнению, современные данные недостаточно точны.
