Колебания бездны: Анализ изотопов кислорода показывает менее динамичный антарктический ледниковый щит в олигоцене

Данные по изотопам кислорода позволяют заглянуть в далекое геологическое прошлое и реконструировать климат. При этом учитываются такие факторы, как температура океана и объем льда в полярных регионах. Новое исследование международной команды из Бергена (Норвегия) и Бремена, опубликованное в Nature Geoscience, приходит к выводу, что антарктический ледниковый щит в эпоху олигоцена (34–23 миллиона лет назад) был менее динамичным, чем предполагалось ранее.

Знание об изменчивости климата в геологическом прошлом во многом основано на соотношении тяжелого изотопа кислорода (¹⁸O) в карбонате глубоководных отложений (δ¹⁸O). Его измеряют на ископаемых раковинах микроскопических организмов — бентосных фораминифер. Показатель δ¹⁸O отражает совокупность температуры океана и объема континентального льда. Однако не всегда просто разделить вклад температуры и объема льда в этот сигнал. Например, крупные колебания δ¹⁸O в среднем олигоцене (около 28 млн лет назад) с ритмом 110 000 лет ранее интерпретировались как следствие масштабных оледенений, связанных с ростом и сокращением антарктического ледникового щита до 90% от его современного размера.

Команда под руководством ученых из Университета Бергена впервые обнаружила, что эти крупные колебания изотопов кислорода в среднем олигоцене в основном были вызваны значительными изменениями температуры в абиссальном океане, а не, как считалось ранее, огромными изменениями объема льда в Антарктиде. Используя новый метод палеотермометрии сгруппированных изотопов (clumped-isotope paleothermometry), ученые смогли реконструировать большие колебания температуры — до 4 °C — на глубине около 4000 метров в Южном океане. Эти колебания происходили одновременно с колебаниями δ¹⁸O и изменениями орбитального эксцентриситета Земли.

«Это важное открытие, поскольку оно показывает, что даже на таких глубинах температура океана может значительно меняться в ответ на изменчивость климата. По этой причине изотопы кислорода из глубокого океана больше не могут интерпретироваться как индикатор изменений объема льда без независимых реконструкций температуры», — поясняет ведущий автор исследования доктор Флавия Босколо-Галаццо. Новые температурные реконструкции для абиссального Южного океана вместе с компьютерными моделями предполагают, что объем антарктического ледникового щита в олигоцене был относительно стабильным.