Космическая пыль раскрывает состояние арктических льдов до эпохи спутников
С 1979 года, когда начался регулярный спутниковый мониторинг, площадь арктического морского льда сократилась более чем на 42%. По мере истончения и отступления льда под солнечные лучи попадает больше открытой воды. Лёд отражает солнечный свет, а тёмная вода поглощает его, что усиливает потепление и ускоряет таяние. Климатические модели указывают, что в ближайшие десятилетия в Арктике будут наблюдаться летние сезоны, полностью свободные ото льда.
Исследование, опубликованное в журнале Science, показывает, что отслеживание мест, где осела космическая пыль — и где её нет — может раскрыть, как менялся ледяной покров на протяжении тысячелетий. Мельчайшая пыль из космоса постоянно оседает на Землю, включаясь в морские отложения.
«Если мы сможем спрогнозировать сроки и пространственную картину сокращения ледяного покрова в будущем, это поможет нам понять потепление, предсказать изменения в пищевых сетях и рыболовстве, а также подготовиться к геополитическим сдвигам», — заявил ведущий автор исследования Фрэнки Павиа, доцент океанографии.
Космическая пыль, несущая редкий изотоп гелий-3, служит индикатором. Лёд на поверхности моря блокирует её путь на дно, а открытая вода позволяет пыли осесть в осадке. Проанализировав количество космической пыли в кернах донных отложений с трёх участков, учёные реконструировали историю морского льда за последние 30 000 лет. Участки охватывали градиент современного ледового покрытия: от круглогодично покрытого льдом у Северного полюса до сезонно свободного ото льда.
Исследователи обнаружили, что круглогодичное ледовое покрытие коррелирует с меньшим количеством космической пыли в осадке, что также наблюдалось во время последнего ледникового периода около 20 000 лет назад. Данные также связали ледовый покров с доступностью питательных веществ, показав, что их потребление достигало пика при низком уровне льда.
«По мере сокращения льда в будущем мы ожидаем увеличения потребления питательных веществ фитопланктоном в Арктике, что повлияет на пищевую сеть», — отметил Павиа. Для понимания причин этих изменений необходимы дополнительные исследования.