Глобальное потепление ускоряет таяние ледяного покрова Гренландии, который собирает достаточно воды, чтобы поднять уровень моря на 7 метров. В 2021 году американские исследователи отправятся на ледяные просторы, чтобы точно определить, когда они в последний раз исчезали. Пятилетняя кампания стоимостью 7 миллионов долларов, присужденная в прошлом месяце Национальным научным фондом, ознаменует первую крупную программу ледового бурения в США и Гренландии за последние 25 лет. В отличие от прошлых проектов, целью являются не климатические записи, хранящиеся во льду, а скалы ниже, которые содержат радиоактивные часы, показывающие, когда они в последний раз подвергались воздействию воздуха. «Вся основа — это архив», — говорит Йорг Шефер, геохимик из Колумбийского университета и один из руководителей проекта GreenDrill. «Вопрос только в том, чтобы получить эти чертовы образцы подо льдом».

На Гренландию уже приходится 25% мирового уровня моря, и эта доля растет. Ученые недавно определили север острова как горячую точку для таяния в течение следующего столетия. Проект бурения может не только подтвердить эти краткосрочные опасения, но и проинформировать климатические модели, которые пытаются предсказать долгосрочную судьбу льда.

В качестве бонуса, эти усилия могут пролить свет на время удара астероида или кометы, поразившего кратер Гиавата, 31-километровый шрам, спрятанный подо льдом, где-то в течение последних 3 миллионов лет. Некоторые ученые считают, что это событие было недавним и спровоцировало глобальное похолодание 13 000 лет назад, известное как «Младший Дриас». Но до сих пор, точные даты не были извлечены из кратера материала, чтобы поддержать это спорное утверждение. Хотя исследователи GreenDrill не будут пробуривать сам кратер, одно из четырех его мест находится всего в 20 километрах к западу. Скалы там, могли показать, когда лед таял в последний раз — возможно, во время внезапной жары. И любой образец, извлеченный из породы, может быть просеян на наличие минералов, таких как цирконы, которые могут «сказать» точные даты.

Однако более крупной целью проекта является картирование приливов и отливов ледникового щита за последние миллионы лет. Последнее крупное усилие США, проект «Гренландский ледяной щит 2» (GISP2), пробил 2 километра льда на пути к коренной породе в 1993 году. GreenDrill не будет настолько глубоким, но восполнит его в объеме. Каждое из четырех мест будет иметь три отверстия в трансекте, идущем к берегу: одно через 300 метров льда, одно через 100 метров и одно на открытой скале у кромки льда. Это будет серьезная операция, говорит Генриет Линг, геолог из Университета Бергена. «Очень многообещающе, что они получат информацию иначе, вне нашего досягаемости».

История льда написана в скалах, которые он покрывает. Космические лучи создают следовые количества радиоактивных изотопов, когда они ударяют об открытую скалу и почву; лед блокирует эти лучи, и поэтому в результате радиоактивного распада появляются данные, когда земля в последний раз видела свет. В 2016 году Шефер использовал породы из GISP2, чтобы показать, что лед, покрывающий участок, растаял где-то за последние миллионы лет, вопреки распространенному мнению, что лист был стабильным в течение нескольких миллионов лет. В прошлом году предварительные работы по изучению грязи из другого ядра на северо-западе Гренландии, Кэмп Сенчури, похоже, подтвердили этот вывод.

Есть два главных подозреваемых, когда ледяной щит мог в последний раз разрушиться: периоды тепла около 420 000 и 140 000 лет назад. Оба видели температуры, подобные сегодняшним, из-за естественных колебаний наклона орбиты планеты, но неясно, продолжалось ли тепло достаточно долго, чтобы растопить весь ледяной покров. Знание того, было ли прошлых потеплений достаточно, чтобы стереть лед, имеет решающее значение для оценки угрозы уровня моря со стороны Гренландии сегодня, говорит Пол Бирман, геохимик из Университета Вермонта, который не участвует в буровой кампании. «Этот проект является одним из самых важных научных достижений в Гренландии».

GreenDrill предназначается для породы, богатой минералами, которые содержат пять изотопных индикаторов, в том числе хлор-36, который имеет короткий период полураспада 300 000 лет. Точное разрешение часов должно помочь исследователям определить, исчез ли лед в течение одного из теплых периодов, и сколько времени потребовалось, чтобы он растаял. Хотя эти четыре объекта не могут точно сказать, что произошло в другом месте на ледяном покрове, схемы воздействия между 12 ядрами, интегрированные в модель ледяного покрова следующего поколения, смогут ограничить потерю льда.

Судьба ледяного покрова Гренландии в условиях современного потепления — это драма, которая будет разыгрываться на протяжении многих веков. Но GreenDrill также может помочь в понимании краткосрочной потери льда в северной Гренландии, которая, по мнению ученых, более чувствительна к таянию, чем ее юг. Усиление изменения климата в Арктике означает, что высокоширотный регион нагревается быстрее и проливает больше льда, чем где-либо еще в Гренландии. Еще одна причина его уязвимости: по мере исчезновения морского льда низменные внутренние ледники севера могут потерять защитную опору.

Используя быстрые часы, основанные на изотопах углерода-14, найденных в породах, исследователи могли обнаружить, были ли некоторые северные участки GreenDrill подвергнуты кратковременному воздействию 8000 лет назад, когда региональные температуры были на 3 ° C выше, чем сейчас, говорит Джейсон Бринер, геолог из Университет в Буффало и совместный лидер проекта. Данные свидетельствуют о том, что южный ледяной щит был стабильным во время теплого эпизода; Бринер говорит, что обнаружение того, что лед на севере отступит, укрепит его место в качестве тревожной новой климатической горячей точки.