Озеро «Восток» и глобальное потепление

16 декабря 1957 г во время 2-й советской континентальной Антарктической экспедиции возглавляемой Трёшниковым А.Ф на Южном полюсе отрывается станция Восток-1. Чтанция Восток-1 расположена в центральной части Восточной Антарктиды на 78,5° ю.ш. и 107° в.д. Высота над уровнем моря 3488 м. Средняя годовая температура воздуха -56 °С, абсолютный минимум -89 °С, в разгар лета среднесуточная температура поднимается до -25 °С. Давление воздуха 60% от нормы. Количество осадков 23 мм - меньше, чем в Сахаре. Холодная сухая абсолютно безжизненная пустыня. Помимо геомагнитного полюса на месте станции Восток-1 расположено уникальное подледное реликтовое озеро «Восток», открытие которого является уникальным географическим открытием XX в. Первые бурения начались в 1990 г., но вскрыть озеро удалось только в 2012 г. Озеро «Восток» занимает площадь 15700 км². Толщина льда 3759 м., тольщина аккреционного льда 200 м. Официально на картах Антарктиды озера стали означать в 1994 г. Основная цель состояла в изучении ледникового покрова Антарктиды. Лед копился в Антарктиде миллионы лет. По его составу можно определить из чего состояла наша Атмосфера в древности, выявить закономерности климата и прогнозировать бедующее земли. Изучения льда происходит в гляциологической лаборатории, расположенной на станции Восток-1.

Гляциологи измеряют электропроводность керна по которой можно определить слои, содержащие продукты известных крупных извержений и таким образом точно продатировать наш керн, и отбирают образцы для определения содержания стабильных изотопов воды. Остаток керна отправляются в Россию для химического анализа.

Есть такая задача - изучение "палеоклимата", т.е., климата Земли в прошлые эпохи, до начала инструментальных метеорологических наблюдений. Это нужно для ответа на множество фундаментальных вопросов, но есть и прикладные задачи - например, без понимания механизмов климатических изменений в прошлом невозможно спрогнозировать будущие изменения, а без этого ни одна страна не может планировать свое развитие. Или такая тема, о котором теперь все говорят - как влияет концентрация углекислого газа в атмосфере на климат?

И вот оказывается, что лед Антарктиды (и Гренландии) - самый ценный источник информации о прошлом климате нашей планеты. Например, только по ледяным кернам полярных районов можно узнать, каков был газовый состав атмосферы в прошлом, поскольку образующийся из снега лёд (без участия воды) захватывает некоторое количество воздуха. А изотопный состав льда (относительная концентрация разных типов молекул воды - ¹Н¹Н¹⁶О, ¹Н²Н¹⁶О, ¹Н¹Н¹⁸О) говорит нам о температуре воздуха в прошлом. Помимо этого, можно измерять концентрацию пыли во льду, химический состав льда, размеры и ориентировку ледяных кристаллов и т.д. - и узнавать массу интересных вещей о том, что происходило у нас на планете десятки и сотни тысяч лет назад.

Климат Земли за последние 420 тысяч лет по данным ледяного керна станции Восток

Вот несколько важных результатов, полученных в том числе благодаря "восточному" керну:

1) Мы живем в теплую эпоху, которая называется Голоцен. Примерно 30 тысяч лет назад был максимум последнего оледенения. А 120 тыс. л.н. - предыдущее межледниковье. И так повторяется каждые 100 тыс. лет.

2) Количество парниковых газов - в первую очередь, углекислого - действительно связано с температурой. Чем больше этих газов, тем теплее.

3) Но изначально изменения климата обусловлены изменениями орбитальных параметров Земли - эксцентриситета орбиты, наклона оси вращения и прецессией равноденствий (так называемыми "циклами Миланковича").

4) Количество углекислоты в современной атмосфере (400 ppm, или 0,04%) - беспрецедентно велико. Такого не было на нашей планете уже многие миллионы лет. Нормальный уровень для межледниковья - около 280 ppm. Весь "лишний" углекислый газ - дело рук человека (сжигание топлива).

5) В ледниковую эпоху климат более сухой, пустынный, площадь суши больше, поэтому атмосфера была гораздо более запыленной, чем сейчас.

6) Уровень моря в холодные эпохи был гораздо ниже современного - просто потому, что большой объем воды перемещался на континенты и лежал там в виде льда. Если Антарктида растает, уровень моря поднимется на 60 метров. Пока масса льда в Антарктике, к счастью, изменяется не сильно, зато интенсивно тает Гренландия и горные ледники.

Углекислый газ и метан вызывают глобальное потепление. За последние годы в городах наблюдается аномальное содержание СО₂. Керны Востока позволяют наглядно показать влияние углекислого газа и метана на парниковый эффект.