Международная группа исследователей в которую входили ученые из Нортумбрийского университета и Оксфордского университетов, геологической службы Израиля, спелеоклуба Арабика, заказника «Дельта Лены», Института земной коры СО РАН и Иркутского политеха, нашла доказательства того, что на азиатском континенте вплоть до Северного Ледовитого океана не было многолетней мерзлоты, когда средняя температура на Земле была на 4,5 °C выше, чем сегодня.
Данное исследование проведено на основе более 60 датировок образцов, обнаруженных в пещерах дельты реки Лена на северо-востоке Сибири. Статью об этом исследовании опубликовал научный журнал Nature Communications.
Как сообщается в релизе Оксфордского университета, результаты научной работы свидетельствуют о том, что в отличие от наших дней в этот период на всей территории Северного полушария не было многолетнемерзлых пород. Это указывает на возможные изменения в будущем: при условии повышения глобальной температуры на такую же величину может произойти таяние «вечной мерзлоты» в Северном полушарии. Такое повышение температуры приведёт к высвобождению до 130 миллиардов тонн углерода, который в настоящее время находится в замороженном состоянии в недрах Земли.
Пещерные минеральные отложения, такие как сталагмиты и сталактиты, могут образовываться только в том случае, если дождевая и талая вода просачивается сквозь почву и горные породы, медленно формируя отложения в пещерах под землёй. Отложений не будет, если почва над пещерами промерзает, как это происходит сегодня на обширных территориях Сибири и других регионов Северного полушария.
Исследование основано на высокоточном методе, который использует радиоактивный распад природного урана и образование свинца в карбонатных отложениях (так называемое уран-свинцовое датирование). Измерив ничтожно малые количества этих элементов в лабораториях Оксфордского университета, авторы исследования смогли датировать пещерные минералы и определить возраст отложений в пещерах Таба-Баастахских скал. Минералы образовались на крайнем севере Сибири 8,7 млн лет назад в период позднего миоцена. Наличие отложений в пещерах в то время указывает, что температура почвы была выше 0 °C и многолетние породы отсутствовали, что позволяло воде просачиваться сквозь почву.
Существующие данные из других регионов свидетельствуют о том, что в прошлом средняя глобальная температура была на 4,5 °C выше, чем сегодня. Таким образом, повышения температуры на 4,5 °C достаточно, чтобы растаяла большая часть «вечной мерзлоты» в Северном полушарии от Азии до Северного Ледовитого океана. Современная мерзлота содержит огромное количество углерода, который попадает в почву вместе с органикой. Таяние многолетней мерзлоты приведёт к выбросу этого углерода в атмосферу, что ещё больше усилит потепление.
Соавтор исследования, проректор по научной работе ИРНИТУ Александр Кононов прокомментировал:
По информации Александра Кононова, ключевым вопросом современных климатических исследований является прогноз и определение значений глобальной средней температуры при которой могут наступить разрушительные процессы в криолитозоне.
«Данное исследование проводилось очень долго - более 10 лет, оно является частью более широкой палеоклиматической и геокриологической реконструкции Восточной Сибири и Монголии, начавшейся в 2008 году.
Значимость именно этой работы состоит в том, что нами выделен период в геологической истории Восточной-Сибири, когда многолетнемерзлые породы отсутствовали в заполярном регионе, где сейчас выделяется зона сплошного распространения многолетнемерзлых пород, а мерзлота имеет большую мощность и низкую температуру. Это очень важная информация для геокриологии, дающая представление о периоде предшествующему глобальному похолоданию, определившему формирование мерзлых пород на обширной территории».
Задача прогноза не решается путем современных инструментальных наблюдений и моделирования.
В настоящее время исследования нацелены на более глубокое изучение современных геокриологических процессов в пещерах Восточной-Сибири и Монголии и палеоклиматических индикаторов в архивах, что позволит более детально реконструировать обстановки криогенеза в прошлом.«Широко распространенный в геологии принцип актуализма позволяет нам сопоставлять современные условия и результаты палеоклиматических исследований и формировать представление о климатических изменениях и их влиянии на состояние криолитозоны.
Ранее мы установили, что при повышении среднегодовой температуры на 1,5 °C градуса можно наблюдать активные процессы деградации мерзлоты в южной геокриологической зоне, а повышение до 2,5 °C способно приводить к изменениям на границе северной и южной зоны в период с 400 тыс. до 1,5 млн лет.
Данное исследование позволило зафиксировать период полного отсутствия мерзлых пород в поздний миоцен (8,7 млн лет назад), при температуре на 4,5 °C выше современной»,- пояснил Александр Кононов.
Статья доступна по ссылке.
Релиз Оксфордского университета можно найти здесь.
