О минувших потеплениях в Гренландии рассказывает пыльца растений
|
Пыльца растений, переносимая ветрами и стоком рек, попадает в прибрежные районы океана, где накапливается в донных отложениях. Анализ колонки грунта, взятой в северной части Атлантического океана, к югу-западу от Гренландии, показал, что за последние миллион лет количество пыльцы и ее состав менялись в зависимости от состояния климата. Минимальное количество пыльцы обнаруживается в тех слоях, которые соответствовали оледенениям, а максимальное — в тех, которые образовывались в относительно теплые межледниковые периоды. Изучение состава пыльцы показало, что по крайней мере во время сильного потепления, имевшего место около 400 тысяч лет назад, источником пыльцы были деревья, которые росли в это время в южной части Гренландии.
|
В последнее время часто пишут о том, что ледовый щит Гренландии тает, а поступление талых вод в океан способствует повышению его уровня (см., например: I. Velicogna, J. Wahr. Acceleration of Greenland ice mass loss in spring 2004 // Nature. 2006. V. 443. P. 329–331). Значительно меньше известно о состоянии ледников Гренландии в прошлом, хотя оно, конечно, менялось вслед за глобальными изменениями климата, чередованием похолоданий и потеплений.
|
Канадские исследователи Анна Деверналь (Anne De Vernal) и Клод Илер-Марсель (Claude Hillaire-Marcel) из Центра изучения геохимии и геодинамики при Университете Квебека (Монреаль) попытались восстановить картину оледенений Гренландии по косвенному признаку, анализируя количество и состав пыльцы и спор, попадавших в океан с суши и накапливавшихся в донных осадках. Если в периоды межледниковий на юге Гренландии росли хвойные леса, то количество пыльцы в соответствующих слоях донных отложений должно было существенно возрастать.
|
|
Основной материал был получен со станции глубоководного бурения № 646, расположенной в северной части Атлантики, к юго-западу от южной оконечности Гренландии. Анализировались верхние 76 м отложений, что соответствовало миллиону лет от настоящего момента. О происходивших за это время крупных похолоданиях и потеплениях судили по относительному содержанию тяжелого изотопа кислорода 18O в раковинках Neogloboquadrina pachyderma — самого массового вида фораминифер (раковинных простейших; см. также Foraminifera) Северной Атлантики.
Метод основан на том, что при оледенениях в океанической воде повышается концентрация молекул, содержащих тяжелый изотоп кислорода 18O, что отражается и на изотопном составе кислорода в кальците, из которого образуют свои раковинки фораминиферы. Обогащение океана изотопом 18O происходит из-за того, что вода, испарившаяся с поверхности и унесенная ветрами на сушу (где выпадает в виде атмосферных осадков), не возвращается обратно с речным стоком, если попадает на ледники. А поскольку молекулы воды с тяжелым изотопом 18O переходят в пар труднее, чем обычные молекулы с легким изотопом 16O, то в океане увеличивается содержание молекул с 18O. При потеплении климата и таянии ледников вода, содержащая в основном 16O, возвращается в океан.
|
Анализ пыльцы и спор, содержащихся в колонке отложений, выявил большие (с амплитудой в сотни и тысячи раз) колебания концентрации пыльцевых зерен. Максимумы приходились на периоды потеплений, причем особенно высокая концентрация пыльцы отмечалась для отложений возрастом около 400 тыс. лет. Предположение о том, что тогда было сильное потепление, уже делавшееся ранее на основе изотопного анализа кальцита донных отложений (так называемая 11-я «морская изотопная стадия» — Marine Isotope Stage 11, MIS 11), в данной работе получило независимое дополнительное подтверждение.
Авторы полагают, что значительная часть пыльцы в этом слое осадков происходит от деревьев, которые росли тогда в Гренландии. Особенно характерно обилие пыльцы европейской ели Picea abies. В отличие от пыльцы сосны, она не летит на особо большие расстояния, а значит, пыльца европейской ели скорее всего принесена из Гренландии ветром и речным стоком.
Источник: Anne de Vernal, Claude Hillaire-Marcel. Natural variability of Greenland climate, vegetation, and ice volume during the past million years // Science. 2008. V. 320. P. 1622–1625.
