Антарктическая ледяная летопись: проект EPICA и климат за 740 000 лет
European Project for Ice Coring in Antarctica
Европейский проект EPICA: бурение ледяных кернов в Антарктиде для изучения климата и атмосферы Земли за последние 800 тыс. лет. Исследования климатических изменений.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Исследовательский проект
Research project
Европейский проект по извлечению кернов льда в Антарктиде (EPICA) – это многонациональный европейский проект, посвященный глубокому бурению кернов льда в Антарктиде. Его основная цель – получить полную летопись климатических и атмосферных условий, зафиксированных в антарктическом льду, путем бурения и анализа двух кернов льда и их сравнения с гренландскими кернами (GRIP и GISP). Анализ этих данных позволит получить информацию о естественной изменчивости климата и механизмах резких климатических изменений в течение последней ледниковой эпохи. Программа EPICA Европейского научного фонда (1996–2005) координирует буровые работы EPICA на станции Dome Concordia и станции Kohnen, которые поддерживаются Европейской комиссией и национальными взносами Бельгии, Дании, Франции, Германии, Италии, Нидерландов, Норвегии, Швеции, Швейцарии и Соединенного Королевства. Глубокое бурение проводилось в двух точках Антарктиды: на станции Конкордия в районе купола C и на станции Кохнен. В 2008 году проект был удостоен премии Декарта за исследования.
The European Project for Ice Coring in Antarctica (EPICA) is a multinational European project for deep ice core drilling in Antarctica. Its main objective is to obtain full documentation of the climatic and atmospheric record archived in Antarctic ice by drilling and analyzing two ice cores and comparing these with their Greenland counterparts (GRIP and GISP). Evaluation of these records will provide information about the natural climate variability and mechanisms of rapid climatic changes during the last glacial epoch. The European Science Foundation EPICA Programme (1996–2005) provides co ordination for EPICA drilling activities at Dome Concordia and Kohnen Station, which are supported by the European Commission and by national contributions from Belgium, Denmark, France, Germany, Italy, the Netherlands, Norway, Sweden, Switzerland and the United Kingdom. Deep drilling took place at two sites in Antarctica: Concordia Station at Dome C and Kohnen Station. In 2008 the project received the Descartes Prize for Research.
Станция Конкордия в куполе С
Этот участок (3233 м над уровнем моря, 560 км от станции Восток) был выбран для получения наиболее полной и неповрежденной летописи изменений окружающей среды, с целью характеристики изменчивости климата на протяжении нескольких ледниковых циклов и изучения потенциальных факторов, влияющих на климат, а также их связи с событиями в других регионах. Ледяное ядро охватывает период в 740 000 лет и отражает 8 предыдущих ледниковых циклов. Бурение на этом участке было завершено в декабре 2004 года, достигнув глубины 3270,2 м, что на 5 м выше коренной породы. Современная среднегодовая температура воздуха составляет −54,5 °C, а годовое количество осадков в виде снега – 25 мм. Информация о ядре была впервые опубликована в журнале Nature 10 июня 2004 года. На рисунке представлены данные по дейтерию (изотопный состав, служащий прокси-индикатором температуры: более отрицательные значения соответствуют более низким температурам) как для EPICA, так и для станции Восток. Верхний график, с осью X, отсчитывающей возраст (годы до 1950 года), наглядно демонстрирует дополнительную информацию, содержащуюся в ядре EPICA до начала данных, полученных на станции Восток. Нижний рисунок, построенный в зависимости от глубины, показывает, насколько сжаты более глубокие слои ядра: самые ранние 100 тыс. лет (тысяч лет) ядра EPICA находятся в нижних 100 м ядра. До 400 тыс. лет назад характер ледниковых периодов несколько отличается: межледниковые периоды были заметно менее теплыми, чем четыре последних межледниковья; однако межледниковые периоды, предшествовавшие 400 тыс. лет назад, занимали значительно большую часть каждого цикла, чем в последующее время. Межледниковый период, существовавший 400 тыс. лет назад, который, как предполагается (исходя из расчетов конфигурации орбитальных параметров Земли), является приблизительным аналогом современного межледниковья, был довольно продолжительным – 28 тыс. лет. В статье, опубликованной в журнале Nature, утверждается, что если эта аналогия верна, то нынешний климат, при отсутствии антропогенного воздействия (которое, по мнению авторов, маловероятно, учитывая прогнозируемое увеличение концентрации парниковых газов), будет развиваться по текущему сценарию. Дальнейший анализ ядра, как ожидается, позволит расширить временной охват летописи, возможно, до момента магнитного переворота Брунес-Матуяма, который, по оценкам, произошел около 780 тыс. лет назад. Временная шкала ядра построена на основе измеренной шкалы глубины с использованием модели, учитывающей изменения в накоплении поверхностного снега, истончение льда, тепловые потоки из недр Земли и другие факторы, и эмпирически сопоставлена с данными морской изотопной летописи в четырех точках.
This site (, 3233 m above sea level, 560 km from Vostok Station) was chosen to obtain the longest undisturbed chronicle of environmental change, in order to characterise climate variability over several glacial cycles, and to study potential climate forcings and their relationship to events in other regions. The core goes back 740,000 years and reveals 8 previous glacial cycles. Drilling was completed at this site in December 2004, reaching a drilling depth of 3270.2 m, 5 m above bedrock. Present day annual average air temperature is −54.5 °C and snow accumulation 25 mm/y. Information about the core was first published in Nature on 10 June 2004. The picture shows delta deuterium data (a proxy for temperature: more negative values indicate lower temperatures) from both EPICA and Vostok. The upper plot, with x axis being age (years before 1950) clearly shows the extra information in the EPICA core before the start of the Vostok record. The lower picture, plotted against depth, shows how compressed the deeper parts of the cores are: the earliest 100 kyr (thousand years) of the EPICA core are in the bottom 100 m of the core. Before 400 kyr the character of the ice ages are seen to be somewhat different: interglacial warmth is distinctly less warm than the four most recent interglacials; however, the interglacial periods before 400 kyr occupied a much larger proportion of each cycle than subsequently. The interglacial 400 kyr ago, which is believed (from arguments about the configuration of the orbital parameters of the earth) to be an approximate analogue to the current interglacial, was quite long: 28 kyr. The Nature paper argues that if this analogue is accepted, then the current climate would be expected to continue like today's, in the absence of human influence (which it states is unlikely, given the predicted increases in greenhouse gas concentrations). Further analysis of the core is hoped to extend the record back somewhat further, possibly as far as the Brunhes–Matuyama magnetic reversal, believed to be at about 780 kyr. The core time scale is derived from the measured depth scale by a model incorporating surface snow accumulation variations, ice thinning, basal heat fluxes, etc., and is empirically "tied" at 4 times by matches to the marine isotopic record.
Станция Кохнен, Земля Дроннинг Мод
Станция Кохнен расположена на высоте 2892 м над уровнем моря. Более обильные ежегодные снегопады и чувствительность к условиям над Южной Атлантикой позволят изучить возможные связи между изменениями атлантической циркуляции и резкими климатическими событиями, зафиксированными над Гренландией.
Kohnen Station is located at , 2892 m above sea level. Higher annual snowfall and sensitivity to conditions over the South Atlantic will allow the study of any links between shifts in the Atlantic Ocean circulation and the rapid climate events detected over Greenland.
За пределами ЭПИКА Самый старый лед
Европейский проект "Beyond EPICA – Oldest Ice" направлен на получение более древних ледяных кернов, которые, как ожидается, позволят получить климатические данные за период до 1,5 миллионов лет. В 2022 году было выбрано место для бурения – "Little Dome C", а буровые работы начнутся в последующие годы.
The European project "Beyond EPICA – Oldest Ice" aims at obtaining older ice cores, which are expected to provide climatic data up to 1.5 million years old. A drill site, "Little Dome C", was chosen in 2022 and drilling operations will take place in the following years.