Новое исследование, проведенное исследователями из Университета Аризоны, возможно, разрешило две загадки, которые долгое время озадачивали экспертов по палеоклимату:откуда взялись ледяные щиты, которые ознаменовали последний ледниковый период более 100 000 лет назад, и как? могли ли они так быстро вырасти?
Понимание того, что движет ледниково-межледниковыми циклами Земли – периодическим наступлением и отступлением ледниковых щитов в Северном полушарии – непростая задача, и исследователи посвятили значительные усилия объяснению расширения и сокращения ледниковых щитов. большие массы льда на протяжении тысячелетий. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience. , предлагает объяснение быстрого расширения ледниковых щитов, которые покрывали большую часть северного полушария во время последнего ледникового периода, а выводы могут быть применимы и к другим ледниковым периодам на протяжении всей истории Земли.
Около 100 000 лет назад, когда по Земле бродили мамонты, климат Северного полушария погрузился в глубокую заморозку, которая привела к образованию огромных ледниковых щитов. За период около 10 000 лет местные горные ледники выросли и образовали большие ледяные щиты, которые покрыли большую часть современной Канады, Сибири и Северной Европы.
Хотя широко признано, что периодическое «колебание» орбиты Земли вокруг Солнца вызвало летнее похолодание Северного полушария, которое спровоцировало начало повсеместного оледенения, ученые изо всех сил пытались объяснить появление обширных ледниковых щитов. это охватило большую часть Скандинавии и Северной Европы, где температура намного мягче.
В отличие от холодного Канадского арктического архипелага, где лед образуется легко, Скандинавия должна была оставаться в значительной степени свободной ото льда благодаря Североатлантическому течению, которое приносит теплую воду к берегам северо-западной Европы. По словам исследователей, хотя эти два региона расположены на одинаковых широтах, летние температуры в Скандинавии значительно выше нуля, в то время как на большей части канадской Арктики летом температура остается ниже нуля. По словам ведущего автора исследования Маркуса Лофверстрома, из-за этого несоответствия климатические модели не смогли объяснить появление обширных ледников, которые распространились по Северной Европе и положили начало последнему ледниковому периоду.
Проблема в том, что мы не знаем, откуда взялись эти ледяные щиты (в Скандинавии) и что заставило их расшириться за такое короткое время — сказал Лофверстром, доцент кафедры геонаук и директор Лаборатории динамики системы Земли в Университете Аризоны.
Чтобы найти ответы, Лофверстром помог разработать чрезвычайно сложную модель системы Земли, известную как Модель системы Земли Сообщества, которая позволила его команде реалистично воссоздать условия, существовавшие в начале последнего ледникового периода. В частности, он расширил область действия модели ледникового покрова Гренландии, чтобы охватить большую часть Северного полушария с высокой степенью пространственной детализации. Используя эту обновленную конфигурацию модели, исследователи определили океанские ворота Канадского арктического архипелага как критическую ось, контролирующую климат Северной Атлантики и в конечном итоге определяющую, могут ли ледниковые щиты расти в Скандинавии.
Моделирование показало, что до тех пор, пока океанские врата Канадского арктического архипелага остаются открытыми, орбитальная конфигурация Земли будет достаточно охлаждать Северное полушарие, чтобы позволить ледяным щитам сформироваться в северной Канаде и Сибири, но не в Скандинавии. /П>
Во втором эксперименте исследователи смоделировали ранее неизведанный сценарий, в котором морские ледяные щиты засорили водные пути Канадского арктического архипелага. В этом эксперименте сравнительно холодная вода из Арктики и северной части Тихого океана, которая обычно проходит через Канадский арктический архипелаг, была отведена на восток от Гренландии, где часто образуются глубоководные массы. Этот дрейф привел к охлаждению и ослаблению глубокой циркуляции в Северной Атлантике, расширению морского льда и более прохладным условиям в Скандинавии.
Используя моделирование климата и анализ морских отложений, мы показываем, что обледенение на севере Канады может закупорить океанские ворота и перенаправить водный транспорт из Арктики в Северную Атлантику , сказал Лофверстром, а это, в свою очередь, приводит к ослаблению океанской циркуляции и похолоданию у берегов Скандинавии, которого достаточно для того, чтобы лед начал расти в этом регионе .
Эти выводы подтверждаются данными о морских отложениях Северной Атлантики, которые свидетельствуют о наличии ледников на севере Канады за несколько тысяч лет до появления на европейской стороне сказала Дайан Томпсон, доцент кафедры геонаук в Университете Аризоны. Записи отложений также убедительно свидетельствуют об ослаблении глубоководной циркуляции океана до образования ледников в Скандинавии, что аналогично результатам нашей модели .
В совокупности эксперименты позволяют предположить, что образование морского льда на севере Канады может быть необходимым предшественником оледенения в Скандинавии, пишут авторы.
По словам Лофверстрема, выход климатических моделей за рамки их традиционного применения для прогнозирования будущего климата дает возможность выявить ранее неизвестные взаимодействия в системе Земли, такие как сложное и иногда противоречивое взаимодействие между ледниковыми щитами и климатом.
Возможно, что механизмы, которые мы здесь определяем, применимы ко всем ледниковым периодам, а не только к самому последнему , сказала она. Это может даже помочь объяснить другие кратковременные периоды похолодания, такие как изменение похолодания в период Младшего Дриаса (12 900–11 700 лет назад), которое ознаменовало общее потепление в конце последнего ледникового периода. .
