Учёные обнаружили доказательства того, что азиатский континент вплоть до северного побережья, граничащего с Северным Ледовитым океаном, был свободен от вечной мерзлоты. Это стало возможным, когда средняя температура Земли была на 4,5 °C выше, чем сегодня. Это говорит о том, что всё Северное полушарие в то время также было свободно от вечной мерзлоты.
Результаты исследования указывают на то, что если средняя глобальная температура повысится на такую же величину в будущем, то вечная мерзлота, существующая сегодня в Северном полушарии, растает.
Международная группа исследователей, в которую вошли эксперты из университетов Нортумбрии и Оксфорда в Великобритании, Бернского университета в Швейцарии, Геологической службы Израиля и Соединённых Штатов, пришла к такому выводу после изучения более 60 минеральных отложений, полученных из пещер в районе дельты реки Лены на северо-востоке Сибири.
Их выводы опубликованы на этой неделе в журнале Nature Communications.
Пещерные минеральные отложения, такие как сталагмиты и сталактиты, могут формироваться только тогда, когда дождевая и снеговая вода просачивается через почву и горные породы, медленно образуя отложения в пещерах под землёй. Эти отложения не могут образоваться, когда земля над пещерами замёрзшая, как это происходит сегодня на больших территориях Сибири и других регионов, граничащих с Северным Ледовитым океаном.
Исследование опиралось на высокоточную технику, которая использует радиоактивный распад природного урана в отложениях с образованием свинца, известную как урано-свинцовое датирование.
Измеряя ничтожное количество урана и свинца, обнаруженного в отложениях, полученных из пещер в скалах Таба-Баастах на крайнем севере Сибири, в специализированной лаборатории Оксфордского университета, авторы исследования смогли определить, что минералы образовались 8,7 миллиона лет назад в конце миоцена.
Наличие воды для формирования пещерных отложений указывает на то, что температура грунта была выше 0 °C, а это значит, что вечной мерзлоты, существующей в регионе сегодня, 8,7 миллиона лет назад не было.
Существующие записи из других регионов показывают, что в то время средняя глобальная температура была на 4,5 °C выше, чем сегодня. Это указывает на то, что повышение температуры на 4,5 °C достаточно для таяния подавляющей части вечной мерзлоты в Северном полушарии, при этом условия без вечной мерзлоты распространялись вплоть до северного побережья между Азией и Северным Ледовитым океаном.
Сегодняшняя вечная мерзлота содержит огромное количество углерода, захваченного в виде мёртвого растительного материала, замёрзшего в почвенном слое. Таяние вечной мерзлоты приведёт к высвобождению этого углерода обратно в атмосферу и дальнейшему усилению потепления.
Доктор Себастьян Брайтенбах, руководитель группы по мониторингу окружающей среды и реконструкции в Университете Нортумбрии, объяснил: «Наши выводы предоставляют прямые количественные доказательства того, что если климат потеплеет на 4,5 °C, то вечная мерзлота, покрывающая сегодня Канаду, Сибирь, Монголию, Америку — по сути, большую часть Северного полушария — растает. Только вечная мерзлота в высоких горах и глубоко под землёй сохранится».
«Это таяние приведёт к выбросу миллиардов тонн углерода из земли в атмосферу, усиливая дальнейшее потепление. Это открытие является настоящим предупреждением для всех нас. Оно показывает, насколько чувствительна наша климатическая система и куда мы можем двигаться, если не примем меры по ограничению выбросов парниковых газов уже сейчас».
Доктор Антон Вакс, ведущий автор новой статьи и научный сотрудник Геологической службы Израиля, объяснил: «После долгих поисков нам посчастливилось найти хорошо сохранившиеся датируемые пещерные отложения в самом сердце современной сибирской вечной мерзлоты. Мы видим, что этот регион тундры в настоящее время характеризуется более тёплым климатом со среднегодовыми глобальными температурами выше 0 °C и отсутствием вечной мерзлоты. Это указывает на то, что большая часть территории Сибири и, вероятно, аналогичные регионы в Северном полушарии были свободны от вечной мерзлоты, когда отложения образовались в Таба-Баастахе».
Профессор Гидеон Хендерсон из Оксфордского университета, автор исследования, добавил: «Пещеры могут быть нашими машинами времени. Они фиксируют историю климата и окружающей среды за миллионы лет истории Земли, которую мы теперь можем точно прочитать, используя точный химический анализ. Поступая таким образом, мы можем предсказать будущее, используя прошлые условия в качестве аналога будущего, чтобы понять влияние более тёплого мира, к которому мы движемся».
«Это новое исследование предоставляет ценные новые ограничения на величину потепления, необходимого для полного уничтожения вечной мерзлоты в Северном полушарии и устранения одного из крупнейших континентальных хранилищ углерода».