228 m senovinių dumblo ir uolienų sluoksnis buvo išgręžtas iš po 523 m storio ledo. Šis revoliucinis mokslinis ir technologinis pasiekimas įvyko daugiau nei 700 km nuo artimiausios Antarkties stoties (Scotto bazės), tolimojoje lauko stovykloje Crary ledo pakilumoje, esančioje Vakarų Antarkties ledo skydo pakraštyje. Nuosėdos saugo archyvą, atspindintį praeities aplinkos sąlygas šioje vietoje per šiltesnius Žemės istorijos laikotarpius – tai yra gyvybiškai svarbi informacija klimato mokslininkams, siekiantiems nustatyti, kiek ir kaip greitai ledas tirps ateityje, atsižvelgiant į mūsų šiltėjantį klimatą.
Didžiulis Vakarų Antarkties ledo skydas turi pakankamai ledo, kad, jei jis visiškai ištirptų, pasaulinis jūros lygis pakiltų 4–5 m. Pastarųjų dešimtmečių palydoviniai stebėjimai rodo, kad ledo skydas praranda masę vis sparčiau – tačiau nėra aišku, koks temperatūros padidėjimas galėtų išprovokuoti greitą ledo nykimą. Iki šiol ledo skydo modeliuotojai rėmėsi geologiniais duomenimis iš toliau esančių vietų.
Naujas nuosėdų gręžinys, išgautas vykdant projektą SWAIS2C („Vakarų Antarkties ledo skydo jautrumas 2 °C temperatūros kilimui“), kuriam vadovauja organizacija „Earth Sciences New Zealand“, Viktorijos universitetas Velingtono mieste („Te Herenga Waka“) ir „Antarctica New Zealand“, pateikia tiesioginius ir išsamius duomenis apie tai, kaip šis ledo skydo pakraštys elgėsi praeities atšilimo laikotarpiais.
Susiję straipsniai
„Šie duomenys suteiks mums svarbią informaciją apie tai, kaip Vakarų Antarkties ledo skydas ir Roso ledo šelfas greičiausiai reaguos į temperatūrą, viršijančią 2 °C. Pirminiai duomenys rodo, kad gręžinio nuosėdų sluoksniai apima pastaruosius 23 milijonus metų – įskaitant laikotarpius, kai vidutinė pasaulio temperatūra buvo žymiai aukštesnė nei 2 °C, palyginti su priešindustrinio laikotarpio lygiu, – teigia dr. Huwas Horganas.
Preliminarus nuosėdų datavimas, atliktas lauke, buvo pagrįstas kai kuriuose sluoksniuose rastų mažų jūrinių organizmų fosilijų identifikavimu. Platesnė mokslininkų komanda iš 10 šalių, bendradarbiaujančių SWAIS2C projekte, taikys įvairias technikas, siekdama patikslinti ir patvirtinti radinių amžių.
Atviro vandenyno pėdsakai ten, kur dabar yra 500 m storio ledas
Kai komanda gręžėsi per nuosėdų sluoksnius giliai po ledu, ištraukdama iki 3 m ilgio gręžinių mėginius, mokslininkai tyrė nuosėdas, ieškodami požymių, rodančių aplinkos sąlygas, kuriomis jos susiformavo. Jie aptiko įvairiausių tipų nuosėdas – nuo smulkiagrūdžių dumblių iki kietesnių žvyro sluoksnių su įterptomis didesnėmis uolienomis.
„Pastebėjome didelę įvairovę. Kai kurios nuosėdos buvo tipiškos nuosėdoms, susidarančioms po ledo sluoksniu – kaip tas, kurį šiandien turime Crary ledo pakilumoje. Tačiau taip pat pastebėjome medžiagą, kuri yra labiau būdinga atviram vandenynui, virš vandenyno plūduriuojančiam ledo šelfui arba ledo šelfo pakraščiui, nuo kurio atitrūksta ledkalniai, – pasakoja viena iš vyriausiųjų tyrimo mokslininkių dr. Molly Patterson iš Binghamtono universiteto (JAV).
Atviro vandenyno sąlygas rodo kriauklių fragmentai ir jūrinių organizmų, kuriems gyventi reikalinga šviesa, liekanos – o tai reiškia, kad viršuje nebuvo ledo. Nors jau manoma, kad praeityje šiame regione buvo atviras vandenynas – o tai rodo dalinį arba visišką Roso ledo šelfo atsitraukimą ir galimą Vakarų Antarkties ledo skydo ištirpimą – nėra aišku, kokiais laikotarpiais tai įvyko.
„Šie nauji radiniai pateikia aplinkos sąlygų pokyčių seką laikui bėgant ir patvirtina atviro vandenyno buvimą šiame regione. Be to, kad bus nustatytas laikotarpis, kada tai įvyko, ir atitinkama pasaulinė temperatūra, analizė padės mums kiekybiškai įvertinti aplinkos veiksnius, lėmusius ledo skydo atsitraukimą – pavyzdžiui, nustatyti, kokios tuo metu buvo vandenyno temperatūros, – sako tyrėja.
Trečiuoju bandymu įveikti didžiuliai logistiniai ir techniniai iššūkiai 29 mokslininkų, gręžėjų, inžinierių ir poliarinių specialistų komanda, gyvenanti palapinėse ant sniego Crary ledyninėje pakilumoje, žinojo, kad sėkmė nėra garantuota – ankstesnius du SWAIS2C bandymus gręžti sutrukdė techniniai iššūkiai. Tai nebuvo netikėta – niekas anksčiau nebuvo gręžęs siekdamas išgauti mėginius taip giliai po ledo danga ir taip toli nuo bet kokios pagrindinės bazės.
„Kiek mums žinoma, ilgiausi anksčiau po ledo sluoksniu išgręžti nuosėdų gręžiniai yra trumpesni nei 10 m. Mes viršijome savo 200 m tikslą ir tai padarėme 700 km nuo artimiausios bazės – tai yra Antarkties mokslo naujos ribos, – teigia dr. Molly Patterson.
Šį novatorišką darbą logistiškai parėmė dvi nacionalinės Antarkties programos. „Antarctica New Zealand“ suteikė transporto priemones, leidusias per 1100 km atstumą per Roso ledo šelfą vilkti specialiai suprojektuotą gręžimo sistemą ir reikmenis. Vėliau ši komanda įkūrė ir beveik 10 savaičių trukmės sezono metu eksploatavo nuošalią lauko stovyklą.
JAV Nacionalinio mokslo fondo Antarkties programa taip pat suteikė būtiną oro transportą ir kitą logistinę paramą. Oras kėlė didelių sunkumų – gręžėjų ir mokslininkų skrydžiai į stovyklą buvo atidėti kelioms savaitėms dėl vietoje susidariusio šalto rūko.
Norėdama pasiekti sunkiai pasiekiamus nuosėdas, mokslininkų komanda pirmiausia turėjo naudoti karšto vandens gręžtuvą – kad išlydytų skylę per 523 m ledo. Tada į skylę nuleido daugiau nei 1300 m iškėlimo ir gręžimo grandinės vamzdžių. Kai mėginiai buvo ištraukti, mokslininkai aprašė, nufotografavo ir rentgenu ištyrė nuosėdas bei paėmė mėginius. Komanda dirbo pamainomis visą parą, kad kuo geriau išnaudotų ribotą laiką.
Kai buvo ištrauktas pirmasis gręžinys, apėmė nuostabus jausmas – bet tada pradėjome nerimauti dėl kito gręžinio, ir dar kito. Taigi, stresas tęsėsi iki pat pabaigos. Tačiau mes džiaugiamės, kad pasimokėme iš ankstesnių iššūkių ir sėkmingai išgavome šiuos geologinius duomenis, kurie padės pasauliui pasirengti klimato kaitos padariniams, – sako dr. H. Horganas.
Parengta pagal „GNS Science“.