http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=b84fd015-dcad-4af9-b7c9-6568c1e835e4&print=1© 2024 Российская академия наук
Источником образцов для исследования послужит новая скважина на станции Восток
Что произошло с нашей планетой миллион лет назад и какие изменения климата могут ожидать Землю в будущем? Ответы на эти вопросы ученые рассчитывают получить с помощью нового метода датировки древнего льда. Чтобы добыть материал, полярники занимаются бурением новой скважины на российской антарктической станции Восток. Первая партия древнего льда прибудет в Санкт-Петербург уже в мае 2019 года.
Новая скважина
Прямым источником информации о состоянии земной атмосферы миллион лет назад может стать древний лед, первые образцы которого добыли из сверхглубокой скважины, пробуренной в леднике на российской антарктической станции Восток, — их возраст составляет около 1,2 млн лет. Согласно условиям научного проекта весь материал, полученный из скважины 5Г-1 (см. справку «Известий»), был разделен между несколькими группами ученых из России, Франции и США.
Автор цитаты
Скважину 5Г-1 на станции Восток начали бурить еще в 1989 году. В 1999 году полярники достигли глубины 3623 м, после чего работы были приостановлены. Буры замерли примерно в 130 м от поверхности предсказанного российскими учеными подледного озера Восток, в котором могли сохраниться древние формы жизни, изолированные от внешнего мира в течение миллионов лет. Буровые работы возобновились в 2006 году, и шесть лет спустя, 5 февраля 2012 года, полярники достигли поверхности реликтового водоема. Впоследствии, изучая полученные пробы озерной воды, ученые нашли в ней неизвестный вид бактерий, который имеет сходство с современными микроорганизмами менее чем на 86%.
Однако для комплексного изучения изменений климата необходим еще более непрерывный ледовый керн. Поэтому в прошлом году российские полярники приступили к бурению новой скважины в районе станции Восток, чтобы на этот раз добыть все необходимые материалы для исследования. Проводить их будут ученые Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) в рамках проекта, финансируемого Российским научным фондом (РНФ).
— Новая скважина проходит в толще ледника параллельно 5Г-1, — рассказал заведующий лабораторией изменений климата и окружающей среды ААНИИ Владимир Липенков. — В настоящее время буровая команда дошла до глубины 3320 м, на которой начинаются слои древнего льда.
Вопрос датировки
Добыча древнего льда — лишь первый этап исследования, после которого нужно определить точный возраст образцов. В случае с льдом под станцией Восток это осложнено перемешиванием его слоев в придонной части ледника, что не позволяет ученым использовать традиционные методы датирования, в которых анализируется прямая зависимость между временем образования льда и глубиной его залегания. Однако российские специалисты уже нашли решение этой проблемы.
— Льды южного континента образовались из снега, который никогда не таял и со временем уплотнялся под действием собственного веса, захватывая пузырьки воздуха из атмосферы, — пояснил Владимир Липенков. — Со временем пузырьки сжимались и под действием высокого давления превращались в кристаллические соединения — газовые гидраты, средний размер которых постепенно увеличивался. Этот процесс, который в науке называется оствальдовским созреванием, приводит к тому, что размер гидратов зависит от возраста льда.
Лед
Это явление российские ученые положили в основу собственного метода определения возраста льда по размеру гидратных включений, высокая точность которого уже была подтверждена экспериментально (для этого результаты исследований сравнивались с показателями абсолютной датировки по содержанию радиоактивного изотопа криптон-81). По словам специалистов, именно с помощью этого метода планируется оценить возраст различных образцов ледникового льда, что позволит установить последовательность его слоев по времени образования.
Холодные игры
Зачем Индия пыталась сделать Антарктиду международным достоянием и что из этого вышло
— Метод гидратной датировки наиболее перспективен, поскольку для использования других способов определения возраста льда, в частности по содержанию изотопов криптона и аргона, необходимо очень много материала — буквально десятки килограммов льда, для чего придется растопить значительную часть керна, — отметил заведующий отделом гляциологии Института географии РАН Станислав Кутузов. — Поэтому изотопный способ подходит либо для контрольной проверки возраста льда, либо для исследования поверхностных слоев ледников.
Что скрывает воздух
На заключительной стадии работ специалисты планируют провести изучение атмосферных включений в составе поднятого на поверхность льда, поскольку именно они хранят информацию о динамике изменений климата.
— После осуществления успешной датировки мы собираемся измерить изотопный состав льда (по кислороду-18 и дейтерию), что позволит проследить колебания температуры воздуха, — рассказала старший научный сотрудник лаборатории изменений климата и окружающей среды ААНИИ Ирина Алехина. — Также будет проведена оценка содержания во льду метана и CO2, поскольку они являются важнейшими парниковыми газами, от концентрации которых зависит климат.
Ферменты микроорганизмов могут быть использованы при производстве продуктов питания, лекарств и моющих средств
В конечном итоге это должно пролить свет на причины изменения климатических циклов, подтвердив одну из научных гипотез о том, что происходило с нашей планетой миллион лет назад. Кроме того, после завершения исследований ученые смогут более точно прогнозировать грядущие климатические изменения, поскольку результаты их работы будут содержать данные о динамике процессов, происходивших в течение огромного промежутка времени. По словам экспертов, эту динамику можно будет экстраполировать в будущее и достаточно точно узнать, когда нас ждет очередной ледниковый период.
Отечественные специалисты имеют все шансы получить первенство в открытии причин изменения древнего климата, за которое в настоящее время борются ученые США, Китая, Японии, Австралии и консорциума 14 научно-исследовательских организаций из 10 европейских стран.