Субекти
- Наука за климата
- Наука за океана
Микроскопските вкаменелости показват, че между 10 400 и 7500 години издигането на водоем, наречен Circumpolar Deep Water, дестабилизира ледените шелфове на Антарктика, находка, която подобрява нашето разбиране за отстъплението на ледената покривка. Вижте статията стр.43
Hillenbrand et al. 4 докладват доказателства, че относително топлата водна маса, наречена Circumpolar Deep Water (CDW), е довела до миналото обезлесяване на района на Амундсеново морско изригване (ASE) в Западна Антарктика. В този процес CDW тече към континенталния шелф под ледения шелф на ASE. Това кара дъното на шелфа да се стопи, което води до срутване на ледения шелф и евентуално отстраняване на ледената обвивка. Линията на заземяване маркира прехода от ледената покривка към сушата към плаващия леден шелф. Стрелките показват посоката на превъртане на CDW.
Изображение в пълен размер
Устойчивостта на съвременния западен лед на Западна Антарктика се основава на стабилизиращото влияние на неговите ледени рафтове 5. По време на последния ледников период (между 110 000 и 11 700 години), охлаждането или намаляването на присъствието на CDW или и двете, би намалило топенето под антарктическите ледени рафтове, допринасяйки за растежа и стабилността на ледената покривка 6. Едно проучване предполага, че следледниковото отстъпление на ледената покривка до съвременните нива в ASE се е случило преди около 8000 години и авторите му предполагат, че притокът на по-топли океански води е довел до нестабилността на ледения шелф, което от своя страна е довело до отстъплението на ледената покривка. 7)
Въпреки че учените могат да използват сателити и други инструменти за изследване на съвременния западен антарктически леден слой, ледени рафтове и заобикалящите ги морета, те трябва да разчитат на прокси измервания от архивите, за да възстановят минали промени. Хиленбранд и негови колеги са изследвали утайките, извлечени от морето Амундсен, за да реконструират възходящия поток на CDW на континенталния шелф на ASE и да определят ролята на възходящия поток на CDW за задвижването на отстъплението на ледената покривка през последните 11 000 години. Авторите са анализирали химичния състав и сглобяването на микроскопични фосилни отлагания на организми, известни като планктични и бентосни фораминифери, които живеят съответно в горната част на океана и на морското дъно.
Hillenbrand et al. използва съотношенията на химичните елементи в бентосните фораминифери като индикатор, за да покаже, че относително топлата дънна вода е съществувала на континенталния шелф на ASE преди 7 500 години, което предполага, че топлата CDW е наводнявала региона до този момент. Впоследствие по-ниските температури показват, че притокът на CDW е намалял до съвремието. Авторите потвърждават тези констатации с помощта на измервания на индикатор за водна маса в планктични и бентосни фораминифери: CDW има отчетлив химичен подпис и авторите установяват, че присъствието му на континенталния шелф ASE е регистрирано до преди около 8000 години, след което CDW подпис се намалява в резултат на смесване на CDW с други водни обекти.
След това авторите са използвали вариации в състава (видов състав) на бентосни фораминифери, за да направят извод за наличието или отсъствието на леден шелф, покриващ ASE. Те открили, че видовете, показващи околната среда под ледения шелф, доминират в комплекса до преди 7500 години, когато е настъпила особена промяна, към група, доминирана от видове, приписани на среда на ръба на ледения шелф.
Взети заедно, тези редове на доказателства осигуряват силна подкрепа за океански водач на срутването на ледения шелф на ASE между около 8000 и 7500 години. По-конкретно, засиленото навлизане на топъл CDW в континенталния шелф на ASE, започнало преди поне 10 400 години, вероятно е допринесло за топенето на дъното на ледените рафтове, което е довело до тяхното срутване. Hillenbrand et al. приписват усилването на притока на CDW преди 7 500 години на позиция южно от западния вятърен пояс на южното полукълбо 8. Една от основните силни страни на изследването на авторите е възприетият мулти-прокси подход, тъй като позволява независимо валидиране на данните.
Констатациите на Хиленбранд и неговите колеги осигуряват решаваща океанска връзка с по-ранно проучване, което установява, че ледникът Пайн Айлънд, един от двата основни ледника, отводняващи ледената покривка на Западна Антарктика в АСЕ, е преживял бързо изтъняване преди около 8000 години. 7 години. Това отстъпление на ледената покривка съвпадна със засиления приток на CDW върху континенталния шелф на ASE, открит от Хиленбранд и неговите сътрудници. Такъв наплив вероятно е причинил срутване на ледения шелф, намалявайки неговия стабилизиращ ефект върху ледената покривка и водещ до по-високи темпове на отстраняване на ледената покривка.
Авторите също така реконструираха притока на CDW към ASE през миналия век и въпреки че тяхната работа се основава на ограничени данни, те откриха ново засилване на притока на CDW към континенталния шелф на ASE от 1940 г. Да, това е така, той ще потвърди принуждаването на океана и навлизането на CDW като основни двигатели на колапса на ледения шелф 9 и оттеглянето на ледената покривка в региона ASE 7 през последните десетилетия.
Констатациите на Хиленбранд и неговите колеги са ограничени от дължината на седиментните трупи и ниската резолюция на данните за температурата на дънната вода. Тъй като записите от седименти датират от около 11 000 години, когато CDW вече е присъствал на континенталния шелф на ASE, е трудно да се определи кога е започнал засиленият приток на CDW. Ограничаването на това време може да помогне да се потвърди дали изместването на юг на западния вятърен пояс на южното полукълбо е довело до засилване на влизането в CDW. Също така данните за температурата на дъното на водата са с по-ниска разделителна способност от другите използвани данни и не надхвърлят около 8000 години. Допълнителният анализ на новите утайни ядра би помогнал да се потвърдят констатациите на авторите. Проучването им обаче представлява важен напредък в разбирането ни за двигателите на колапса на ледения шелф.