Западноантарктическият леден щит представлява гигантски леден масив, който отдавна тревожи учените със своята нестабилност.

Изследване на миналото на антарктическите ледници

Ледниците Туейтс и Пайн Айлънд, разположени в сектора на море Амундсен в Западноантарктическия леден щит (WAIS), са сред най-бързо топящите се на Земята.

Заедно те губят лед по-бързо от всяка друга част на Антарктида.

Това предизвиква сериозни опасения относно дългосрочната стабилност на ледения щит.

За да разберат по-добре рисковете, които по-топлите условия носят за Западноантарктическия леден щит (WAIS), изследователите се обръщат към епохата на плиоцена (преди 5,3–2,58 милиона години). Тогава глобалните температури са били с около 3 – 4 °C по-високи от днешните, а морското равнище е било с над 15 метра по-високо.

Сега, изследвайки дълбоководни седиментни скали от този регион, изследователи от групата IODP Exp379 са открили, че ръбът на WAIS се е отдръпвал далеч навътре в континента поне пет пъти през периода на плиоцена.

Седиментните скали от континенталния шелф разказват история

Учените са искали да установят дали Западноантарктическият леден щит се е разпаднал напълно по време на плиоцена, колко често са се случвали подобни събития и какво ги е причинявало.

Екипът е анализирал морски седименти, събрани по време на експедиция IODP 379.

Пробите, взети от обект U1532 на континенталното възвишение в море Амундсен, служат като исторически архив, който документира промените в ледените щитове и океанските условия в продължение на милиони години.

Те са идентифицирали два различни вида седиментни слоеве, отразяващи редуването на студени и топли климатични фази.

Дебели, сиви и фино наслоени глини от студените ледникови периоди, когато ледът се е разпростирал върху значителна част от континенталния шелф. И по-тънки, зеленикави слоеве, образувани по време на по-топлите междуледникови периоди.

Зеленият цвят се дължи на наличието на микроскопични водорасли, което свидетелства за открити океански води, свободни от лед.

Важно е, че тези слоеве от топлия период съдържат и отломки, пренесени от айсберги (IRD) – малки скални фрагменти, откъснали се от антарктическия континент.

Докато са се носели из море Амундсен и постепенно са се топели, айсбергите са освобождавали тези отломки на океанското дъно.

Всеки от тях се тълкува като значимо събитие на топене, при което Западноантарктическият леден щит частично се е отдръпвал.

Проследяване на произхода на седиментните скали

За да определят колко навътре в сушата се е отдръпнал ледът, изследователите са анализирали химическите „отпечатъци“ на седиментните скали.

Те са измерили изотопи на стронций, неодим и олово, които варират в зависимост от възрастта и вида на изходната скала.

Сравнявайки тези отпечатъци със съвременни седименти от морското дъно и проби от основни скали от Западна Антарктида, екипът е проследил голяма част от отломките до вътрешността на континента, по-специално до планините Елсуърт-Уитмор.

Седиментният запис показва последователен четиристепенен цикъл на затопляне и застудяване.

По време на студените ледникови периоди ледената шапка е била значителна и стабилна, покривайки континента.

Когато климатът се е затоплял, в ранния междуледников период е започнало топене на ледника в основата му, което е довело до отдръпването на ледената шапка навътре в континента.

Уязвимостта на Западноантарктическия леден щит към затопляне

При максимално затопляне по време на пиковата междуледникова фаза, големи айсберги са се откъсвали от отстъпващия леден ръб и са пренасяли седименти от вътрешността на Антарктида през море Амундсен.

Когато температурите отново са се понижавали по време на началната фаза на ледниковия период, ледникът бързо се е възстановявал, избутвайки преди това отложените седименти към ръба на шелфа и премествайки ги надолу в по-дълбоки води.

Получените резултати показват, че WAIS е претърпявал значителни отстъпления отвъд съвременното си разпространение, което подчертава неговата изключителна уязвимост към предстоящото затопляне и потенциала му за значително повишаване на морското равнище, пише Phys.