Близько мільйона років тому крижаний щит Антарктиди пережив подію, яка суттєво змінила його поведінку. Відтоді найбільший льодовиковий масив планети став набагато чутливішим до змін клімату, ніж був раніше. До такого висновку дійшли науковці у дослідженні, опублікованому в журналі Nature Geoscience.
Робота, проведена командою Інституту кліматичної фізики IBS при Пусанському національному університеті в Південній Кореї, допомагає краще зрозуміти, як великі льодовикові системи реагують на довгострокові кліматичні коливання. А це напряму пов’язано з прогнозами майбутнього підняття рівня Світового океану.
Переломний момент в історії льодовиків
Сьогодні Антарктида містить найбільші запаси льоду на Землі й відіграє ключову роль у регулюванні глобального рівня моря. Але приблизно мільйон років тому, під час так званого середньоплейстоценового переходу, клімат Землі різко змінився: льодовикові періоди стали довшими, холоднішими та інтенсивнішими.
Хоча цей перехід давно відомий ученим, механізми реакції антарктичного льоду залишалися не до кінця зрозумілими через обмеженість точних даних про давній клімат.
Комп’ютерна реконструкція трьох мільйонів років
Щоб розв’язати цю проблему, дослідники використали сучасну кліматичну модель, створену в ICCP. Вона дозволяє відтворити глобальні кліматичні умови за останні 3 мільйони років.
Отримані дані про температуру та опади вчені застосували для моделювання поведінки льодовикового щита в моделі Університету Пенсильванії. Вона враховує товщину льоду, його рух, температурні зміни, а також поведінку шельфових льодовиків у морях Росса та Ведделла.
Розрахунки, виконані на одному з найпотужніших суперкомп’ютерів Південної Кореї, показали узгоджену картину еволюції льодовикових масивів у різні кліматичні епохи.
Критичний поріг вуглекислого газу
Одним із ключових результатів став виявлений поріг концентрації CO₂ — приблизно 240 частин на мільйон. Коли рівень вуглекислого газу опускався нижче цієї межі, антарктичний льодовиковий щит починав реагувати значно сильніше на будь-які кліматичні коливання.
Інакше кажучи, льодовик ставав «чутливішим» — його об’єм змінювався різкіше під впливом температур океану та атмосфери.
«Після цього переходу антарктичний льодовиковий щит реагує значно сильніше на кліматичні впливи. Це означає, що система не змінюється поступово, а переходить у новий режим після перетину певного порогу», — пояснила докторка Кьон-Сук Юн, провідна авторка дослідження.
Чому льодовик став більшим і динамічнішим
Моделювання показало, що після кліматичного зсуву кілька факторів почали працювати разом. По-перше, океан під час льодовикових періодів став холоднішим, що зменшило танення льоду знизу.
По-друге, рівень Світового океану тоді був на 50–100 метрів нижчим, ніж сьогодні. Це зменшило тиск на основу льодовикового щита й сприяло повільному підняттю підстилаючих порід. У результаті льодовик отримав додаткову стабільність і почав нарощувати масу.
Що це означає для майбутнього
Найважливіший висновок дослідження полягає в тому, що Антарктида може реагувати на глобальне потепління не лінійно, а стрибкоподібно — перетинаючи критичні пороги.
«Наші результати показують, що антарктичний льодовиковий щит може бути значно чутливішим до зовнішніх факторів, ніж вважалося раніше. Це ставить нові запитання щодо його майбутньої реакції на глобальне потепління», — зазначив професор Аксель Тіммерман.
Іншими словами, льодовики не просто повільно тануть або ростуть. Вони можуть різко змінювати свою поведінку, якщо кліматична система перетинає певні межі. Саме тому розуміння таких порогів є критично важливим для точніших прогнозів підняття рівня океану в майбутньому.
