Международная группа исследователей в которую входили учёные из Нортумбрийского университета и Оксфордского университетов, Института земной коры СО РАН, Иркутского национального исследовательского технического университета, геологической службы Израиля, спелеоклуба Арабика, заказника «Дельта Лены», нашла доказательства того, что на азиатском континенте вплоть до Северного Ледовитого океана не было многолетней мерзлоты, когда средняя температура на Земле была на 4,5 °C выше, чем сегодня.

Исследование проведено на основе более 60 датировок образцов, обнаруженных в пещерах дельты реки Лена на северо-востоке Сибири. Результаты исследования опубликованы в статье в журнале Nature Communications и в релизе Оксфордского университета.

Результаты научной работы свидетельствуют о том, что в отличие от наших дней в этот период на всей территории Северного полушария не было многолетнемерзлых пород. Это указывает на возможные изменения в будущем: при условии повышения глобальной температуры на такую же величину может произойти таяние «вечной мерзлоты» в Северном полушарии. Такое повышение температуры приведёт к высвобождению до 130 миллиардов тонн углерода, который в настоящее время находится в замороженном состоянии в недрах Земли.

Пещерные минеральные отложения, такие как сталагмиты и сталактиты, могут образовываться только в том случае, если дождевая и талая вода просачивается сквозь почву и горные породы, медленно формируя отложения в пещерах под землёй. Отложений не будет, если почва над пещерами промерзает, как это происходит сегодня на обширных территориях Сибири и других регионов Северного полушария.

Исследование основано на высокоточном методе, который использует радиоактивный распад природного урана и образование свинца в карбонатных отложениях (так называемое уран-свинцовое датирование). Измерив ничтожно малые количества этих элементов в лабораториях Оксфордского университета, авторы исследования смогли датировать пещерные минералы и определить возраст отложений в пещерах Таба-Баастахских скал. Минералы образовались на крайнем севере Сибири 8,7 млн лет назад в период позднего миоцена. Наличие отложений в пещерах в то время указывает, что температура почвы была выше нуля и многолетние породы отсутствовали, что позволяло воде просачиваться сквозь почву.

Существующие данные из других регионов свидетельствуют о том, что в прошлом средняя глобальная температура была на 4,5 °C выше, чем сегодня. Таким образом, повышения температуры на 4,5 °C достаточно, чтобы растаяла большая часть «вечной мерзлоты» в Северном полушарии от Азии до Северного Ледовитого океана. Современная мерзлота содержит огромное количество углерода, который попадает в почву вместе с органикой. Таяние многолетней мерзлоты приведёт к выбросу этого углерода в атмосферу, что ещё больше усилит потепление.

Соавтор исследования, проректор по научной работе ИРНИТУ, старший научный сотрудник Института земной коры СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Александр Кононов прокомментировал: «Данное исследование проводилось очень долго — более 10 лет, оно является частью более широкой палеоклиматической и геокриологической реконструкции Восточной Сибири и Монголии, начавшейся в 2008 году.

Значимость именно этой работы состоит в том, что нами выделен период в геологической истории Восточной-Сибири, когда многолетнемерзлые породы отсутствовали в заполярном регионе, где сейчас выделяется зона сплошного распространения многолетнемерзлых пород, а мерзлота имеет большую мощность и низкую температуру. Это очень важная информация для геокриологии, дающая представление о периоде предшествующему глобальному похолоданию, определившему формирование мёрзлых пород на обширной территории».

По информации Александра Кононова, ключевым вопросом современных климатических исследований является прогноз и определение значений глобальной средней температуры, при которой могут наступить разрушительные процессы в криолитозоне.

Задача прогноза не решается путем современных инструментальных наблюдений и моделирования.

«Широко распространённый в геологии принцип актуализма позволяет нам сопоставлять современные условия и результаты палеоклиматических исследований и формировать представление о климатических изменениях и их влиянии на состояние криолитозоны.

Ранее мы установили, что при повышении среднегодовой температуры на 1,5 °C градуса можно наблюдать активные процессы деградации мерзлоты в южной геокриологической зоне, а повышение до 2,5 °C способно приводить к изменениям на границе северной и южной зоны в период с 400 тыс. до 1,5 млн лет.

Данное исследование позволило зафиксировать период полного отсутствия мёрзлых пород в поздний миоцен (8,7 млн лет назад), при температуре на 4,5 °C выше современной», — пояснил Александр Кононов.

В настоящее время исследования нацелены на более глубокое изучение современных геокриологических процессов в пещерах Восточной-Сибири и Монголии и палеоклиматических индикаторов в архивах, что позволит более детально реконструировать обстановки криогенеза в прошлом.

Источник: ИРНИТУ.