Загадка ледникового периода

До MPT циклы между ледниковыми (более холодными) и межледниковыми (более тёплыми) периодами происходили каждые 41 тыс лет. После МРТ ледниковые циклы стали более интенсивными — достаточно интенсивными, чтобы сформировать ледниковые щиты в Северном полушарии, которые продержались 100 тыс. лет. Это привело к регулярным циклам ледниковых периодов, которые сохранились до наших дней.

Циклы Миланковича

Учёные долго ломали голову над тем, что послужило причиной для смены продолжительности циклов. Вероятной причиной может быть явление, называемое циклами Миланковича — циклические изменения орбиты Земли и её ориентации относительно Солнца, которые влияют на количество энергии, поглощаемой Землёй. По мнению учёных, это является основным естественным фактором чередования тёплых и холодных периодов на протяжении миллионов лет.

Однако исследования показали, что миллион лет назад циклы Миланковича не претерпели каких-либо серьёзных изменений, поэтому, скорее всего, действовал другой фактор.

АМОС

Новое исследование предполагает, что миллион лет назад ледники стали более устойчиво держаться на своих ложах, что привело к возникновению ледниковых циклов с более продолжительными ледниковыми периодами.

Лёд сбрасывается с исландского ледника Брейдамеркурйокудль на пути к Атлантическому океану. (Image: Kevin Krajick/Earth Institute)

Одновременно с МРТ произошло резкое ослабление крупной системы океанических течений, которая помогала перемещать тепло по всему земному шару. Эта система, посылающая тепло на север через Атлантический океан, называется Атлантической меридиональной циркуляцией — АМОС (The Atlantic Meridional Overturning Circulation).

Было ли это замедление связано со сменой ледниковых циклов? Если да, то как и почему? Эти вопросы остаются открытыми. Новая работа, опубликованная в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, предлагает ответ.

Исследователи проанализировали содержимое глубоководных отложений, взятых в южной и северной Атлантике, где проходили древние глубинные воды и оставили химические следы.

«Мы обнаружили, что Северная Атлантика, прямо перед этой катастрофой, вела себя совсем иначе, чем остальная часть бассейна, — сказал ведущий автор исследования Мааян Иегудаи из Колумбийского университета. — До этого сбоя океанической циркуляции ледники в Северном полушарии начали более плотно прилипать к основанию пород, что существенно увеличило их объем и как следствие, огромные ледники привели к сильному глобальному похолоданию, что и нарушило Атлантический конвейер тепла. Следующим этапом стало усиление и сдвиг ледникового цикла».

Стабилизация ледников

Исследование поддерживает давно обсуждаемую гипотезу о том, что постепенное удаление накопленных скользких континентальных почв во время предыдущих ледниковых периодов позволило ледниковым щитам плотнее прилегать к более старой, твёрдой кристаллической подстилающей породе, становиться толще и устойчивее. Полученные данные показывают, что этот рост и стабилизация непосредственно перед ослаблением AMOC сформировали глобальный климат.

«Наше исследование затрагивает один из самых серьёзных вопросов о крупнейшем климатическом изменении, которое было у нас с начала ледникового периода. Это было одно из самых существенных изменений климата, и мы не до конца его понимаем. Наше открытие связывает происхождение этого изменения с Северным полушарием и ледниковыми щитами, которые там образовались, как причину изменения климата, который мы наблюдаем сегодня. Этот факт подчеркивает важность региона Северной Атлантики и циркуляции океана для нынешнего и будущего изменения климата», — пояснили исследователи.

Предоставлено Институтом Земли Колумбийского университета.

Трой Оукс — профессиональный фотограф и любитель науки из Австралии.