У 1966 році вчені з табору "Сенчурі", нині покинутої американської військової бази в Арктиці, пробурили глибоко в льодовиковий щит Гренландії, витягнувши циліндр льоду довжиною майже милю разом з 12 футами замерзлих відкладень, що знаходилися під ним.
"Це був досить дивовижний інженерний подвиг, який дуже важко повторити", - сказав Ендрю Кріст, вчений-геолог, який нещодавно закінчив постдокторську стипендію в Університеті Вермонта.
Цей зразок був першим глибоководним керном льоду, який коли-небудь збирали вчені, і протягом наступних десятиліть лід став предметом інтенсивного наукового вивчення, надаючи важливі підказки про кліматичну історію планети. Цього не можна було сказати про осад, який залишався поза увагою, доки не зник повністю.
У 2017 році цей осад був знову виявлений у морозильній камері в Данії. Тепер дослідження заморожених зразків проливає нове світло на минуле Гренландії і, можливо, є зловісним попередженням на майбутнє. Результати дослідження, опубліковані в журналі Science в четвер, свідчать про те, що приблизно 400 000 років тому табір Століття на північному заході Гренландії був тимчасово вільний від льоду. Вони додають до накопичених доказів того, що льодовиковий покрив Гренландії не був стабільним протягом останніх 2,5 мільйонів років, як колись припускали вчені.
"Головний висновок з цього - Гренландія є вразливою", - сказав Пол Бірман, геолог з Університету Вермонта і автор нового дослідження. "Льодовиковий щит танув у минулому, а отже, він може розтанути знову".
Доктор Бірман і міжнародна команда співробітників вперше почали вивчати осад кілька років тому, і вони швидко зробили дивовижне відкриття. Верхній шар зразка, де вони очікували знайти трохи більше, ніж нагромадження спресованої гірської породи, був сповнений рослинних решток: гілочок, листя, крихітних шматочків моху. Відкриття, яке вчені опублікували в 2021 році, дозволило припустити, що ця територія не завжди була вкрита льодом.
"Але питання, на яке ми тоді не мали відповіді, полягало в тому, скільки років цим рослинам і відкладенням з цього ландшафту, на яких не було льоду?", - сказав д-р Кріст, який також є автором нового аналізу. "Це нове дослідження, опубліковане в журналі Science, говорить нам, коли це сталося - 400 000 років тому".
Щоб отримати цю дату, вчені використовували метод, відомий як люмінесцентне датування. Коли мінерали знаходяться в землі, вони піддаються впливу радіації навколишнього середовища і накопичують вільні електрони. Ці електрони накопичуються з часом, але вплив сонячного світла, по суті, змітає їх, як пральна машина може видалити шари бруду, які накопичуються на одязі протягом тижневого походу, сказав д-р Христос.
Вимірявши сигнал, який випромінювали накопичені електрони, дослідники змогли вирахувати, коли востаннє верхній шар осаду піддавався впливу сонця - і, таким чином, як давно ця ділянка була вільною від льоду.
(Таммі Ріттенур, геолог з Університету штату Юта, яка очолювала цю частину дослідження, повинна була аналізувати зразки в темряві, щоб уникнути "перезавантаження" електронного годинника).
Визначивши приблизну дату відлиги, вчені змоделювали різні сценарії, які могли призвести до того, що 400 000 років тому місце відбору зразків звільнилося від льоду, підрахувавши, що льодовиковий покрив мав би розтанути настільки, щоб рівень моря підвищився щонайменше на чотири з половиною фути.
Це "значне підвищення рівня моря", - сказав д-р Кріст. "І це те, що ми повинні дійсно розглядати як найгірший сценарій майбутньої зміни клімату".
Він зазначив, що температура в той час була не набагато вищою, ніж зараз, а рівень вуглекислого газу в атмосфері був набагато нижчим.
Тим не менш, залишається багато невизначеностей щодо того, як льодовиковий покрив відреагує на подальше потепління, сказала Елізабет Томас, геолог з Університету Буффало і автор нового дослідження. За її словами, важко робити висновки на основі одного місця відбору проб, яке знаходиться "близько до краю льодовикового покриву, а також не в особливо чутливій частині льодовикового покриву".
Зразки з частин льодовикового покриву, які, як відомо, є менш стабільними, можуть бути більш інформативними про те, що може статися в міру потепління планети, сказала вона.
"У нас є ці дивовижні зразки, які були зібрані в 1960-х роках, - сказала доктор Томас. "Це так круто, що ми можемо працювати з ними". Проте, додала вона, було б добре "повернутися в минуле і сказати: "Гей, перша команда з буріння льодовикового керна, чи не могли б ви вибрати інше місце?".
