На протяжении десятилетий исследователи, стремящиеся понять глобальные изменения климата, анализировали керны льда, пробуренные глубоко внутри антарктического ледяного щита. Этот лёд содержит химические вещества и пузырьки древнего воздуха, которые рассказывают историю изменения климата Земли с течением времени.
Для создания точной климатической летописи исследователи пытаются найти непрерывные ледяные пласты, замороженные в хронологическом порядке, с самым новым льдом наверху и самым старым внизу.
До недавнего времени самые старые непрерывные образцы ледяных кернов датировались 800 000 лет назад, когда климат Земли начал стремительно меняться.
«Их просто не оказалось в нужном месте», — говорит Дункан Янг, научный сотрудник Института геофизики Техасского университета в Остине (UTIG), исследовательского подразделения Школы наук о Земле Джексона Техасского университета.
Необходимость в ещё более древних непрерывных образцах льда стимулировала создание Центра по исследованию старейшего льда (NSF COLDEX) — научно-технического центра, финансируемого Национальным научным фондом (NSF). Это сотрудничество нескольких институтов изучает Антарктиду в поисках древнейших возможных образцов полярного льда.
В 2021 году Янг присоединился к NSF COLDEX, штаб-квартира которого находится в Орегонском государственном университете. В течение двух лет команда исследователей из Техасского университета под руководством Янга использовала воздушный радар для картирования неисследованного региона в глубине Восточной Антарктиды, недалеко от Южного полюса.
Хотя они ещё не нашли более древнего непрерывного льда, их исследование позволило получить новые сведения о геологических процессах, происходящих под ледяным щитом Антарктиды, и о том, как лёд движется под ним.
Первоначальные результаты исследования недавно были опубликованы в журнале «Geophysical Research Letters».
Исследователи наблюдали за самым глубоким слоем льда, называемым базальным блоком, в большой низменной области в бассейне Южного полюса. По мнению исследователей, он оказался там после постепенного перемещения вниз по подледниковому горному хребту, собирая следы осадочных пород и откладывая их в бассейне.
«Мы этого не ожидали, — сказал Янг. — Мы думаем, что, когда лёд таял, базальный блок нёс с собой небольшое количество материала с горного хребта и оставлял отложения. Возможно, это новый вид подледникового осадочного бассейна, который формируется без обычных процессов, формирующих земные ландшафты, таких как реки или обычный поток ледяного щита. Это постепенный процесс, занимающий от 14 до 30 миллионов лет, в течение которого эти маленькие частицы осадка накапливаются».
Этот богатый отложениями слой, где базальный блок тает, связан с локальными участками повышенного геотермального теплового потока и таяния у основания ледяного щита, что влияет на то, как лёд течёт сверху и как формируются озёра подо льдом.
«Понимание того, как меняется тепловой поток у основания ледяного щита и какова там температура, имеет решающее значение для поиска мест, где может быть сохранён самый старый непрерывный лёд», — сказал Янг.
Хотя сам бассейн Южного полюса может оказаться не лучшим местом для поиска старого непрерывного льда из-за таяния, Янг сказал, что базальный блок вверх по течению от бассейна Южного полюса может фактически защитить старый лёд от таяния, происходящего у основания.
Команда NSF COLDEX и Янг также предложили провести поиск старого непрерывного льда в других регионах Антарктиды. Они планируют возглавить воздушную миссию по картированию региона Аллана Хиллза, где NSF COLDEX обнаружил прерывистый лёд старше пяти миллионов лет, и связать это с Литтл-Дом-С, местом, где европейские учёные также бурят ледяные керны, чтобы побить рекорд в 800 000 лет.
Предоставлено Институтом геофизики Техасского университета.