Тайны таяния
Арктика тает: лед начал стремительно исчезать даже в районах, которые долгое время считались устойчивыми к потеплению. Для России, помимо прочего, это чревато потерей арктических ледников, где скрыта летопись климата за последние 10 тысяч лет
Греэм-Белл — самая восточная часть Земли Франца-Иосифа. Административно — это все еще Архангельская область, хотя до Северного полюса отсюда рукой подать — около 900 километров по прямой. Когда-то на Греэм-Белле была кое-какая инфраструктура: работал аэродром, располагалась военная часть. Но в 90‑е и то и другое перестало функционировать, оставив на память о себе десятки тысячи бочек из-под топлива. Сейчас же интерес к этому глухому углу возрождается, и прежде всего у ученых. В 2012 году здесь прошла массовая уборка, а в 2016‑м Греэм-Белл вошел в состав Национального парка «Русская Арктика», став охраняемой территорией. Потеря льда здесь, в российской зоне Арктики, за последнее десятилетие удвоилась, о чем не так давно вышло сразу несколько статей, основанных на наблюдениях со спутников.
— Российская Арктика — крупнейший район оледенения в нашей стране и один из крупнейших в мире,— говорит «Огоньку» заведующий отделом гляциологии Института географии РАН, ученый секретарь Гляциологической ассоциации Станислав Кутузов.— Ледники российской Арктики занимают порядка 52 тысяч квадратных километров, что составляет 14 процентов от площади всего льда в арктическом регионе за пределами ледникового щита Гренландии. Изучать этот регион важно, потому что он оказывает влияние на климат всей планеты, а особенно — на Северную Атлантику и на Россию.
87 процентов Земли Франца-Иосифа покрыто ледниками разной толщины — от 100 до 500 метров. Именно здесь находится идеальный с точки зрения науки ледник — купол Ветреный. Это единственное место в Центральной Арктике, где может быть получена непрерывная запись изменений климата за последние 10 тысяч лет. Чтобы «прочитать» ее, ученые надеются пробурить здесь ледяной панцирь и извлечь керн — ледяную трубку длиной в несколько сотен метров. Вторая столь же перспективная точка, ледниковый купол Академии наук, находится чуть восточнее — на Северной Земле.
— Чтобы всерьез изучать процессы формирования климата, нужно иметь данные на очень больших временных отрезках,— говорит Станислав Кутузов.— А инструментальная база в метеорологии появилась всего примерно 150–200 лет назад, когда возникли первые метеостанции у нас в Архангельске, в Швеции и в Норвегии. С точки зрения человеческой жизни — достаточно много, а с точки зрения изменения климата и понимания механизмов — ничтожно мало.
Ледники в этом плане для науки инструмент уникальный: по ним можно проводить особые палеоклиматические реконструкции — этакие прыжки на тысячи лет назад.
Вперед в прошлое!
Палеоклиматические реконструкции — особая методика, которая позволяет узнать, что было на Земле сотни тысяч лет назад. Для этого используются косвенные данные, например кольца деревьев, отложения на дне морей и озер, сталактиты, кораллы-долгожители, а также ледниковые керны. Как ни странно, последние летописцы оказались самыми информативными.
— Ледяной керн содержит воздушные включения, способные многое поведать о прошлом газовом составе атмосферы,— рассказывает «Огоньку» ведущий научный сотрудник Института географии РАН Владимир Михаленко.— Это можно определить по уровню содержания в пузырьках CO2 и других газов. Кроме того, это единственный источник, с помощью которого можно восстановить информацию о загрязнении воздуха за последние сотни и тысячи лет. А анализ молекул воды позволяет понять, какие температуры преобладали в тот или иной период времени. Это очень важно, потому что знание климатической истории прошлого позволяет делать предположения, что нас ждет в будущем.
Ледники стали объектом научного изучения в начале XX века, когда в европейских Альпах начали активно строить дороги, а затем и первые курорты. В ту пору ученых интересовало в основном геологическое строение этих огромных ледяных массивов, а также способы защититься от их обрушения. Но когда методы исследования усложнились, стало ясно: эти массы льда содержат уникальную информацию. По сути, ледники — это миллиарды снежинок, спрессованных временем и давлением в плотную структуру. А каждая снежинка — немой свидетель земной истории. В своих тончайших структурах они сохраняют информацию о температуре воздуха, вулканических извержениях, ядерных испытаниях, пыльных бурях и т. д. Скажем, в ледяных отложениях обоих полюсов сегодня можно увидеть след чернобыльской катастрофы и недавней аварии на «Фукусиме».
Реконструкция климата прошлого на основе изучения ледяных кернов стала возможна благодаря датскому ученому Вилли Дансгору. В середине 1950‑х он решил провести интересный эксперимент. Год был дождливым, и ученый летом день за днем собирал дождевую воду и изучал ее изотопный состав. Неожиданно он понял, что тот будет разным в зависимости от того, какая сейчас температура. После этого ученому пришла в голову гениальная мысль: если проанализировать состав древней воды, можно определить климат прошлых тысячелетий. А искать древнюю воду было естественно в ледниках, образовавшихся в предыдущие геологические эпохи: чем глубже вы погружаетесь в ледник, тем более древние пласты климата можно обнаружить. Это настоящая машина времени в отдельно взятой точке пространства.
Вилли Дансгору пришлось подождать несколько лет, пока не были отработаны технологии глубокого бурения.
— Впервые ледник (в Альпах.— «О») бурили в 1841 году,— говорит Владимир Михаленко.— Хотя керн тогда достать не удалось, это стало знаменательным событием в геологии. А первую по-настоящему серьезную скважину (глубиной в 96 метров в Антарктиде) пробурили только в 1948 году.
Это было самое начало холодной войны: СССР и США рассматривали Арктику в качестве вероятного театра военных действий. С этим связан и интерес к тому, чтобы обеспечить постоянное военное присутствие на арктических островах — Новой Земле и Земле Франца-Иосифа.
— В послевоенные годы, когда думали, что Соединенные Штаты будут воевать с Советским Союзом, у обеих стран было много изысканий, связанных с использованием ледников,— напоминает Владимир Михаленко.— В первую очередь речь об использовании ледников для посадки самолетов в качестве аэродромов, а также для захоронения отходов. Кроме того, у американцев в Гренландии была заложена площадка под названием Camp Century. Там была развернута очень большая работа и даже установлен атомный реактор.