Арктическое вторжение: Атлантический планктон обнаруживает незамерзающий океан в прошлом Земли

Анализ содержания микрофоссилий в кернах осадочных пород показал, что во время последнего межледниковья вид, обычно встречающийся в приполярных регионах и связанный с атлантическими водами, значительно распространился в Северный Ледовитый океан. Это свидетельствует о том, что в это время в Арктике наблюдалось безледное лето. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Арктический морской лед, важный компонент земной системы, быстро исчезает в условиях потепления климата. Ожидается, что летний морской лед полностью исчезнет в течение этого столетия. Чтобы глубже понять динамику климата в мире без арктического морского льда, исследователи обратились к аналогам из геологического прошлого.

«Последнее межледниковье (129-115 тыс. лет до н.э.) представляет интерес для изучения, поскольку это последний период в истории Земли, когда средняя глобальная температура была такой же или, возможно, выше, чем сейчас, а уровень моря был значительно выше, до +6-9 м», — говорит Флор Вермассен, постдокторант Стокгольмского университета.

Изображения планктонной фораминиферы Turborotalita quinqueloba, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа. Масштабные линейки = 100 мкм. Credit: Flor Vermassen

Однако вопрос об объеме морского льда в этот период активно обсуждается и не имеет единого мнения, что ограничивает понимание этого периода и возможности исследователей по его моделированию в климатических моделях.

Для решения этой проблемы группа исследователей в области морской геологии с кафедры морских геологических наук Стокгольмского университета проанализировала содержание микрофоссилий в кернах осадочных пород из мест, которые сегодня находятся непосредственно под самыми толстыми частями современного арктического ледяного пака. В этих кернах изучалась изменчивость встречаемости и состава планктонных фораминифер — свободно плавающих одноклеточных зоопланктонов, образующих раковины, которые чувствительны к изменениям океанографических и экологических условий.

Исследователи обнаружили высокую численность типично субполярного вида Turborotalita quinqueloba, обитающего в атлантических водах, что свидетельствует о широкомасштабной экспансии этого вида далеко в центральную часть Северного Ледовитого океана. Экологические предпочтения T. quinqueloba в отношении преимущественно свободных ото льда, сезонно продуктивных вод, обычно присутствующих в Атлантическом океане, позволяют предположить, что он следовал аналогичным условиям, распространившимся в центральной части Северного Ледовитого океана. Отсутствие летнего морского льда и усиление влияния атлантических течений в арктической области в период последнего межледниковья аналогичны преобразованиям океана, наблюдаемым сегодня в отдельных районах Арктики и получившим общее название «атлантизация» Северного Ледовитого океана.

«Вывод о том, что Северный Ледовитый океан был сезонно свободен ото льда во время последнего межледниковья, вызывает беспокойство, поскольку в этот период температура воздуха была бы всего на 1,5°C выше доиндустриального уровня, что сопоставимо с целевыми показателями Парижского соглашения. При этом уровень мирового океана, по оценкам, был на несколько метров выше, чем в настоящее время», — говорит Флор Вермассен.

Таким образом, исследователи предлагают рассматривать последнее межледниковье как наиболее позднюю и потенциально наиболее актуальную геологическую эпоху для изучения сезонно свободного ото льда Северного Ледовитого океана, особенно если цели Парижского соглашения не будут превышены.

«Для полного понимания физических условий и окружающей среды незнакомой Арктики в период последнего межледниковья необходимы дополнительные количественные прокси-реконструкции температуры морской поверхности и других параметров водной массы, а также целенаправленные исследования климатических и океанографических моделей того же периода», — говорит Флор Вермассен.

Справка: «Сезонно свободный ото льда Северный Ледовитый океан во время последнего межледниковья», Флор Вермассен, Мэтт О’Риган, Агата де Бур, Фредерик Шенк, Мохаммад Размджоуи, Габриэль Вест, Томас М. Кронин, Мартин Якобссон и Хелен К. Коксалл, 3 августа 2023 г., Nature Geoscience . DOI: 10.1038/s41561-023-01227-x

Исследование финансировалось Шведским исследовательским советом.