Тайна 1,5‑миллионного ледяного ядра: архив Земли

Недавно британские учёные из British Antarctic Survey (BAS) в Кембридже получили в лабораторию самый древний лёд на планете — ледяной керн возрастом около 1,5 млн лет. Этот стеклообразный цилиндр, извлечённый глубоко в антарктическом ледяном щите, хранит бесценную информацию об атмосфере и климате Земли в период, который до сих пор оставался неосвещённым.

Добыча и доставка

Кёрн длиной 2,8 км — эквивалент более восьми Эйфелевых башен — был пробурен на протяжении четырёх антарктических сезонов в районе Little Dome C (Высота около 3 000 м; температура до −35 °C) с помощью станка, работающего по модифицированной технологии EPICA/Beyond EPICA. Сам цилиндр затем нарезали на сегменты по 1 м, упаковали в термоконтейнеры и перевезли сначала кораблём, затем грузовиком — до Кембриджа.

Во время бурения кёрн контактировал с воздушной средой глубоко под льдом, создавая в замёрзшей воде крошечные пузырьки — природные капсулы древней атмосферы.

Исследовательская лаборатория

В Кембридже обеспечены специальные условия: морозильная “ледяная пещера” при −23 °C, куда вход строго регламентирован — максимум 15 минут в экипировке (тёплый комбинезон, шлем, перчатки). Резервный люк и сигнальные лампы предусмотрены на случай аварийной ситуации.

Др. Лиз Томас, руководитель проекта по исследованию ледяных кернов BAS, отмечает:

«Мы исследуем совершенно неизвестный период истории Земли».

В течение 7 недель скважины смачиваются и медленно размораживаются, а жидкость с древними включениями подаётся в соседнюю лабораторию. Там используются ICP‑MS (индуктивно связанная плазменная масс-спектрометрия), способная анализировать свыше 20 элементов и следовых металлов. Это позволяет фиксировать атмосферный состав, пыль, вулканический пепел, соли, а также останки морских диатомей (микроскопических водорослей), внедрившихся в лёд при его формировании.

Почему это важно?

До сих пор ледяной климатический архив охватывал максимум 800 000 лет (например, керн EPICA). Этот новый керн почти вдвое расширяет хронологическую границу, открывая доступ к периоду между 1,2 и 1,5 млн лет назад.

Ключевая цель — разобраться в таинственном событии, известном как Мид‑плейстоценовый переход (Mid‑Pleistocene Transition, MPT): примерно 0,7–1,25 млн лет назад земные ледниковые циклы изменились с 41‑тысячелетних до 100‑тысячелетних — с «узорчатого ритма» на «глубокие и долгие ледниковые эпохи».

Исследования показывают, что после MPT даже межледниковые периоды сопровождались более высокими концентрациями CO₂ и большей устойчивостью антропогенных циклов.

Что хранят воздушные пузырьки

Анализ концентрации CO₂ и других газов в пузырьках поможет:

• Восстановить прошлые составы атмосферы, оценить циклы холода и тепла.

• Установить связь между уровнями CO₂, температурой и колебаниями ледников (обособленно весенние уровни, периоды высоты ОЭВ).

• Завершить изучение процесса MPT — понять, почему glacial–interglacial циклы стали реже и длиннее.

• Уточнить роль пыли (особенно из Южного океана) как стимулятора колебаний углеродного цикла и обратной связи с климатом.

Помимо газа, изучаются пыль, частицы вулканического происхождения, соли и даже диатомеи — их концентрация отражает условия океана и ледяной кромки.

Технологии и международная сила

Проект Beyond EPICA — результат международного сотрудничества (итальянцы, британцы, германцы, швейцарцы…). Работа над керном длилась с 2021 года; первые этапы бурения завершились в 2025‑м, когда был обнаружен лед возрастом более 1,2 млн лет. В апреле 2025 года образцы доставлены в Европу.

Параллельно Австралия ведёт проект Million Year Ice Core с выездной станцией и мобильной техникой из Кейси на Доме С, с перспективой получить лед до 1,5 млн лет в 2027 году.

Соединяя новые технологические методы (радиолокация, буровые глубины, ICP‑MS) и модели динамики ледяного щита, ученые надеются построить наиболее полную картину прошлого климата.

Углеродно‑пыльная связь

Исследование MPT указывает: повышение разницы уровней CO₂ между ледниковыми и межледниковыми периодами (с ≈43 мкАтм до ≈75 мкАтм) связано с усилением пыльных переносов железа в Южный океан — своеобразная «биофертильная» обратная связь. Чем больше CO₂ в воздухе, тем активней включались циклы океанических биогеохимических процессов.

Почему это важно для нас

Основной вопрос: как наш климат ответит на рост парниковых газов, вызванный человеческой деятельностью? Мы уже наблюдаем современные уровни CO₂, максимально высокие за 800 000 лет (на 50 % выше максимума до индустриальной эпохи).

Однако сейчас климат столкнулся с дополнительным фактором — антропогенным приростом СО₂ за последние 150 лет, что ставит систему в небывалые условия.

Изучив, как природа реагировала на аналогичные уровни газа в прошлом, учёные получат «калибровочную точку» для климатических моделей, поможет предсказание будущего поведения атмосферы, океанов и ледяных щитов.

Дополнительные документы

• Эпоха MPT: переход от 40‑к летних к 100‑к летним ледниковым циклам, что повлияло на климат глобально, включая изменения муссонов, ледников, океанических течений.

• Анализ седиментов: морские отложения, богатые диатомовыми останками, подтверждают циклические изменения при ледниках и межледниковьях.

• Моделирование: внутренние модели ледяного щита показывают, как удаление реголита (покров из почвы и щебня) изменило динамику льда во время MPТ.

Вывод

1. Уникальность: самый древний ледяной архив — 1,5 млн лет — почти удваивает текущую хронику EPICA.

2. Цель анализа: понять Средне‑плейстоценовый переход (MPT) и свежие циклы ледников.

3. Инструменты: ICP‑MS, анализ диатомей, графики CO₂ — всё для восстановления прошлого климата.

4. Роль пыли в климате: Южный океан, пыль и углерод связаны обратной связью.

5. Практика для прогнозов: данные нужны для уточнения моделей.

Это больше, чем просто великое научное достижение; это наш ключ к устойчивому климатическому будущему.