Аннотация:
Новое исследование показало, что около 2000 лет назад остатки древнего ледникового щита в земной Арктике снова начали расширяться, что может означать, что на Земле начался ранний процесс следующего раунда оледенения. Однако по мере развития индустриализации человечества выбросы парниковых газов продолжали увеличиваться, а глобальная температура продолжала повышаться, и в середине 20 века эта тенденция расширения в конечном итоге изменилась. Исследователи полагают, что деятельность человека могла прервать долгосрочный и довольно регулярный цикл ледникового периода на Земле.
Это исследование, проведенное Николасом Янгом, геохимиком из Земной обсерватории Ламонт-Доэрти Колумбийского университета, и его коллегами, было опубликовано в журнале Science 22 октября 2026 года. Анализируя ледниковую шапку Барнса на канадском Баффиновом острове, исследовательская группа реконструировала историю расширения и отступления последнего важного остатка древнего Лаврентидского ледникового щита в Северной Америке, предоставив новые доказательства для определения того, начался ли следующий ледниковый период.
Ледниковый щит Лаврентида когда-то покрывал большую часть современной Канады и север США. Это была одна из крупнейших ледяных масс в Северной Америке во время прошлого ледникового периода. Около 20 000 лет назад этот ледниковый щит достиг своего максимального размера, покрывая почти 30% территории Северной Америки. Южный край простирался даже до нынешнего Иллинойса, а толщина льда на некоторых участках составляла более 3 километров. По мере постепенного потепления климата ледяные шапки продолжают таять, и в конечном итоге в канадской Арктике осталось лишь несколько ледяных тел. Среди них ледяная шапка Барнса стала объектом исследования исследователей.
Земля не всегда находится в одном и том же климатическом состоянии. За последние 2,6 миллиона лет Земля неоднократно переживала чередование ледниковых и межледниковых периодов. Во время ледниковых периодов в Северном полушарии расширялись крупномасштабные ледниковые щиты; в межледниковые периоды они были относительно теплыми, и ледниковые щиты постепенно отступали. Голоцен, в котором мы сейчас живем, начался около 11 700 лет назад и представлял собой межледниковый период.
Ученые долгое время считали, что медленные изменения направления орбиты и оси вращения Земли изменяют солнечную радиацию, получаемую в высоких широтах, особенно влияя на летние температуры. Поскольку летом в Арктике становится прохладнее, снег, накопленный зимой, с меньшей вероятностью тает летом, постепенно образуя более толстый лед. Способность льда и снега отражать солнечный свет намного выше, чем у голой земли, что еще больше снижает локальное поглощение солнечной энергии и образует механизм обратной связи, способствующий расширению ледяных щитов.
Однако до сих пор ведутся споры о том, когда начнется следующий ледниковый период. Некоторые предыдущие климатические модели полагают, что даже без влияния деятельности человека нынешний межледниковый период на Земле может продолжаться десятки тысяч лет. Исследование моделирования 2016 года даже предположило, что, хотя доиндустриальная революция на Земле, возможно, была близка к условиям для наступления ледниковых периодов, на самом деле она никогда не пересекала этот порог.
Чтобы дополнительно прояснить этот вопрос, исследовательская группа провела подробный анализ остатков древних растений возле ледниковой шапки Барнса. Когда ледниковый покров отступает, земля, первоначально покрытая льдом, снова обнажается, позволяя расти таким растениям, как мхи; и когда ледниковый покров снова расширится, эти растения будут покрыты льдом и сохранятся в условиях низкой температуры. Сегодня, когда край ледяной шапки продолжает отступать, остатки растений, захороненные в течение сотен и тысяч лет, всплывают на поверхность, предоставляя исследователям естественный архив для реконструкции истории ледникового покрова.
Исследовательская группа провела новые радиоуглеродные исследования 88 образцов растений, ранее покрытых льдом. После того как растение умирает, радиоуглерод в его тканях со временем распадается, что помогает исследователям определить, когда растение было покрыто вновь расширяющимся ледяным щитом. Кроме того, исследователи проанализировали бериллий-10 в горных породах. Этот изотоп накапливается по мере того, как горные породы подвергаются воздействию космических лучей, поэтому он может помочь определить, когда рассматриваемая поверхность оторвалась от ледяного покрова.
Объединив эти данные со 186 ранее опубликованными наборами радиоуглеродных дат из близлежащих ледяных шапок, исследователи обнаружили, что лед в районе, где расположена ледяная шапка Барнса, сократился в относительно небольшой степени около 3600 лет назад, а затем начал расширяться. Множественные данные свидетельствуют о том, что это повторное расширение началось около 2000 лет назад и продолжалось в течение значительного периода времени.
Исследователи полагают, что это может быть ранним сигналом начала следующего ледникового периода. Упомянутое здесь «начало ледникового периода» не означает, что Земля вошла в суровую холодную среду, подобную той, которая была 20 000 лет назад, а то, что ледяные шапки начали снова расти после отступления межледникового периода. Если эта тенденция сохранится в течение десятков тысяч лет, ледяное тело может постепенно расширяться и в конечном итоге сформировать большой ледяной щит, покрывающий континент.
Исследовательская группа отметила, что от первоначального расширения ледникового щита до формирования настоящего континентального ледникового покрова требуется длительный процесс изменения климата. Руководитель исследования Ян подсчитал, что без дополнительного потепления в результате человеческой деятельности Лаврентидскому ледниковому щиту могут потребоваться десятки тысяч лет, чтобы вырасти до тех размеров, которые он когда-то занимал, покрывая большие территории Северной Америки. Таким образом, это исследование не означает, что Земля вот-вот вступит в полномасштабный ледниковый период до 2000 года, но что процесс раннего расширения ледникового покрова, возможно, уже начался.
Но к середине 20 века все изменилось. Поскольку процесс индустриализации продолжает развиваться, парниковые газы, такие как углекислый газ, выделяемые людьми, сжигающими уголь, нефть и природный газ, продолжают накапливаться, а глобальные температуры, особенно летние температуры в Арктике, значительно повысились. Ледяная шапка Барнса достигла наибольшего размера в исследовательских записях примерно в 1960-х годах и с тех пор начала отступать. Количество растаявшего летом льда постепенно превышает количество, которое может быть восполнено зимними снегопадами, и ледяная шапка переходит в состояние непрерывной потери льда.
Исследователи полагают, что это изменение показывает, что воздействия парниковых газов, вызванного деятельностью человека, было достаточно, чтобы компенсировать долгосрочную естественную климатическую тенденцию, которая ранее способствовала расширению ледниковых щитов. Изменения на орбите Земли все еще продолжаются, но сокращение солнечной радиации в высоких широтах летом не смогло компенсировать потепление, вызванное ростом концентрации парниковых газов в наше время.
Изменения в ледниковой шапке Барнса также могут повлиять на эволюцию будущих ледниковых периодов. Ледяные шапки являются не только результатом изменения климата, они также могут влиять на климат. Когда слой льда достаточно толстый, а поверхность достаточно высокая, более низкие температуры могут помочь сохранить больше снега летом и поддержать рост льда. Ледяная шапка Барнса когда-то имела высокогорную область, где лед и снег могли продолжать накапливаться, но исследователи отметили, что примерно с 2010 года эта область накопления исчезла, и ледяная шапка больше не может компенсировать потери, вызванные летним таянием снега из-за зимних снегопадов.
Согласно прогнозам соответствующей модели, последние остатки этого древнего ледникового покрова могут полностью исчезнуть в течение следующих нескольких сотен лет. Его исчезновение не только будет означать конец важного ледникового ландшафта в Арктике, но также может изменить первоначальные условия, при которых будущие ледниковые щиты будут формироваться снова. Остатки Лаврентидского ледникового щита когда-то служили основной зоной, где лед и снег могли продолжать накапливаться. Если в будущем глобальный климат снова станет холоднее, новым континентальным ледяным щитам, возможно, придется развиваться без этого ядра.
Однако исследователи также подчеркнули, что исторические изменения в ледниковой шапке Барнса сами по себе не могут доказать, что без искусственного потепления вся Северная Америка неизбежно будет вновь покрыта континентальными ледяными щитами. Исследование предоставляет доказательства того, что ледниковый щит снова расширился, и перерастет ли эта тенденция в конечном итоге в полномасштабный ледниковый период, все еще зависит от последующей эволюции климата. Между предсказаниями предыдущей модели и этим исследованием не обязательно существует фундаментальное противоречие, поскольку модель обсуждает, могут ли ледниковые периоды формироваться в более крупном масштабе, в то время как новое исследование фокусируется на реконструкции фактической истории остатков определенного ледникового щита.
Исследователи считают, что самое важное значение этого открытия заключается в том, что оно показывает, что влияние деятельности человека на климатическую систему Земли может быть более глубоким, чем простое изменение средней температуры. Цикл ледникового периода — один из относительно стабильных и чрезвычайно длительных природных процессов на Земле за последние миллионы лет, и антропогенных выбросов парниковых газов сейчас достаточно, чтобы изменить направление эволюции этого процесса.
Исследователи отмечают, что современное глобальное потепление не направлено на спасение планеты от неминуемой катастрофы. Даже если для окончательного формирования ледникового периода потребовались десятки тысяч лет, выбросы парниковых газов в результате деятельности человека нарушили давно действующий природный климатический механизм. Что касается будущего климата Земли, реальная проблема, заслуживающая внимания, заключается не только в том, когда наступит следующий ледниковый период, но и в том, как деятельность человека продолжит изменять долгосрочную эволюцию ледниковых щитов, уровня моря и всей климатической системы.
Комментарии