Новые данные о прошлом и будущем ледового покрова в Арктике

Температуры в Арктике в настоящее время растут в два-три раза быстрее, чем в среднем по миру. Результатом — и, благодаря эффектам обратной связи, также причиной — является сокращение площади морского льда. В исследовании, опубликованном в текущем выпуске Nature Communications, гео- и климатологи Института Альфреда Вегенера, Центра полярных и морских исследований имени Гельмгольца (AWI), показывают, что в истории нашей планеты летний морской лед присутствовал в центральной Арктике в периоды, характеризовавшиеся более высокими глобальными температурами, но более низкой концентрацией CO₂, чем сегодня.

Исследователи AWI проанализировали историю оледенения центральной Арктики с помощью данных кернов морских отложений и климатического моделирования. Результаты показывают, что в последний межледниковый период, между 115 000 и 130 000 лет назад, в этом регионе присутствовал морской лед. «Благодаря данным кернов у нас есть четкие доказательства, что примерно 125 000 лет назад центральная часть Северного Ледовитого океана летом всё ещё была покрыта морским льдом. В то же время, в районе к северо-востоку от Шпицбергена летний морской лед практически исчезал», — объясняет геолог AWI и первый автор исследования профессор Рюдигер Штайн.

Однако сравнение результатов климатических симуляций для последнего межледниковья с модельными сценариями для будущего выявляет существенные различия. Тогда, из-за более интенсивной солнечной радиации, температуры воздуха в высоких широтах были на несколько градусов выше, чем сейчас. Однако концентрация углекислого газа в атмосфере — около 290 ppm — была примерно на 110 ppm ниже современного уровня. Для своих прогнозных расчётов модельеры AWI использовали концентрацию CO₂, превышающую 500 ppm, что соответствует сценариям Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК, IPCC). В таких условиях следует ожидать непропорционально быстрого сокращения летнего морского льда в центральной Арктике в ближайшие десятилетия с последующим его полным исчезновением — в зависимости от скорости роста уровня CO₂ — примерно через 250 лет.

Для исследования использовались органические маркеры (биомаркеры), производимые определёнными видами водорослей, одни из которых живут только в открытой воде, а другие — в морском льду. Их наличие или отсутствие в слоях осадков позволяет делать выводы об условиях окружающей среды в прошлом. Исследование также дало новое понимание протяжённости циркумполярных ледяных щитов во время заалеского оледенения (около 140 000–150 000 лет назад). Данные по биомаркерам указывают на приемлемые условия для жизни фитопланктона и ледовых водорослей — открытые воды и сезонный ледяной покров, что противоречит гипотезе о покрытии всего Северного Ледовитого океана почти километровым слоем сплошного льда.