Просто о сложном

Melting of West Antarctic ice sheet could trigger catastrophic reshaping of the land beneath

02 января, 11:35

Антарктида, покрытая массивным ледяным щитом толщиной до нескольких километров, кажется неподвижным и непреодолимым континентом. Однако последние исследования показывают, что ситуация кардинально меняется: именно быстрый распад ледяных массивов Западной Антарктики способен стать катализатором геологических катаклизмов, угрожающих не только региону, но и всему миру. В ходе научных экспедиций и анализа слоёв морского осадка геологи обнаруживают признаки, свидетельствующие о том, что в прошлом подобные процессы уже приводили к масштабным землетрясениям, извержениям вулканов и цунами.

Историческая динамика ледникового покрова Западной Антарктики

Около 30 миллионов лет назад, в эпоху олигоцена, большая часть материка была покрыта сплошным ледяным щитом. Однако к эпохе плейстоцена, начавшейся примерно 2,6 миллиона лет назад, ледяной покров заметно сократился, в основном сохранившись на горных вершинах и по берегам. Именно в этот период начались крупные колебания в объёмах льда, что приводило к существенным изменениям в геологической активности региона. Исследования показывают, что примерно 5 миллионов лет назад в прибрежных водах Антарктики наблюдались множественные периоды таяния и распада ледников, вызывая мощные наводнения и сдвиги в земной коре.

Последние миллионы лет демонстрируют динамичную картину: ледяные штормы, вызванные глобальным потеплением, приводили к тому, что ледники активно перемещались, образуя огромные айсберги, которые сносили части ледниковых массивов, разрушая горные породы и окончательно изменяя ландшафт. Глубинные геологические исследования показывают, что такие процессы не были редкостью – ледники на Западной Антарктике многократно таяли, отступая вглубь континента и возвращаясь назад, создавая циклы перераспределения ледяного покрова.

Новые данные из глубоководных разведок

В 2019 году международная команда ученых участвовала в крупной экспедиции — Международной океанической исследовательской программе (ИНОП) — целью которой было взятие образцов морского дна в районе Амудсена, южнее Тихого океана. Используя современное оборудование, исследователи опустили буровые установки на глубину почти 4 километра и извлекли образцы, возраст которых достигает 6 миллионов лет. Эти слои осадков, накопившиеся за миллионы лет, содержат ценные сведения о состоянии ледяного покрова в разные эпохи.

Особое внимание привлекла находка — крупный песчаный камень, извлечённый из слоя осадков возрастом около 4,7 миллиона лет. Анализы показали, что этот камень с большой вероятностью был связан с внутренними горами континента, расположенными примерно за 1300 километров от места бурения. Для его переноса в регион — а значит и для механизма таяния ледяных массивов — необходим был мощный поток айсбергов, таявших в результате распада ледников и нырявших в океан.

Показания Sediment-cores и высказанные гипотезы

Образцы осадков, полученные из проб, содержали микроорганизмы, слоистые слои грязи и пёстрые обломки породы. Их химический состав позволил установить, что в течение 4,7—3,3 миллиона лет назад регион неоднократно подвергался циклам таяния и повторного оледенения. Тонкие слои грязи совпадали с периодами отступления льда и повышения температуры, а крупные валуны и песчаники свидетельствовали о мощных потоках айсбергов, приносивших камни из удаленных горных районов.

Именно из анализа химических элементов, таких как стронций, неодимий и свинец, ученые смогли соотнести слои осадков с геологическими структурами внутри материка. Эти данные подтвердили гипотезу, что в эпохи потеплений ледниковые массы разрушались, открывая проливы и создавая новые маршруты передвижения воды и льда внутри континента.

Модель формирования современных Антарктических ландшафтов

Компьютерные модели, разработанные на основе собранных данных, свидетельствуют о том, что в периоды потеплений в Западной Антарктике происходило образование архипелагов из оледенелых островов. В области побережья Амудсена интенсивно нарастали айсберги, вызывая мощное отступление ледника и образование новых густых скоплений льда в море. В результате этого процесса острова и береговые скалы поднимались вверх после снятия давления, вызывая усиление сейсмической активности.

Доказательства сейсморазведки и анализа магнитных и радиоактивных свойств пород показывают, что подобные события не единичны. История геологии Антарктиды фиксирует многократные выбросы вулканических продуктов и землетрясения, связанные с потускнением ледяного щита и высвобождением давления на мантийные пласты. В качестве подтверждения этого можно привести найденный слой вулканического пепла — след активной вулканической деятельности в регионе 3 миллиона лет назад.

Катастрофические последствия для региона и планеты

Когда массивные ледники Западной Антарктики в очередной раз начнут быстро распадаться, ожидаются масштабные геологические катаклизмы. Их последствия затронут не только регион, но и весь земной шар. В 15—18 тысяч лет назад, во время последней ледниковой эпохи, в Северной Америке наблюдались гигантские наводнения — прорывы ледяных озер, земные подъемы и многочисленные извержения вулканов, сопровождаемые цунами. Современные исследования показывают, что подобные события могут повториться в будущем, усиливая эффект глобальных изменений климата.

Массовое таяние ледников вызовет повышение уровня мирового океана, что уже угрожает миллионам жителей прибрежных районов России, Азии и Америки. Однако, помимо этого, высвобождение давления на земную кору в регионе Западной Антарктики может спровоцировать новую волну землетрясений, вулканических извержений и оползней. Влияние этих процессов распространяется на гидросферу, биоценоз и климат в глобальном масштабе.

Что нас ожидает — научный прогноз

Современные модели позволяют предположить, что при следующем массовом распаде ледяных щитов Западной Антарктики мы можем стать свидетелями цепи быстротекущих геологических событий: формирование новых островов, вертикальный подъем земли, активизация вулканической деятельности и мощные цунами. Все эти процессы могут развиваться за считанные десятилетия, вызывая разрушения и перемены на глобальном уровне.

Исследования показывают, что подобные сценарии не являются фантастикой, а реалистичным развитием событий, основанным на данных археологических находок, физико-химических свойств пород и моделирования климата. В будущем, по мере усиления климатического кризиса, подобные катастрофические изменения станут быстрыми и непредсказуемыми, что требует системного мониторинга и дальнейших исследований.

Только понимание масштабов и механизмов этих процессов поможет подготовиться к возможным последствиям и разработать стратегии адаптации. Важнейшая задача научного сообщества — отслеживать динамику ледников и глубинных процессов, чтобы предсказать моменты кризиса и минимизировать ущерб для человеческой цивилизации и природных экосистем.