Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Проект по бурению ледяного щита Гренландии
Project to drill through Greenland ice sheet
Проект "Гренландское ледяное ядро" (GRIP) был исследовательским проектом, организованным Европейским научным фондом (ESF). Проект осуществлялся с 1989 по 1995 год, с сезонами бурения с 1990 по 1992 год. В 1988 году проект был принят как ассоциированная программа ESF, а полевые работы начались в Гренландии летом 1989 года. Целью GRIP было извлечение и исследование 3000-метровых ледяных кернов, полученных в районе вершины гренландского ледяного щита, также известного как Summit Camp. Финансирование поступало из восьми европейских стран (Бельгии, Дании, Франции, Германии, Исландии, Италии, Швейцарии и Соединенного Королевства) и Европейского Союза. Потеря массы ледяных щитов и ледников вызывает повышение уровня моря, снижение альбедо суши и изменение моделей океанической циркуляции. Прогнозируется, что уровень моря повысится примерно на 7 метров, если весь лёд растает. Повышение уровня моря из-за таяния ледниковых щитов сделает невозможным проживание людей в прибрежных регионах. Используя имеющиеся палеоклиматические данные, исследователи показали, что протяжённость льда в Гренландии значительно менялась с течением времени, что указывает на то, что изменение размеров связано с различными физическими факторами окружающей среды. Наилучшие оценки, основанные на данных о палеоклимате, показывают, что даже небольшое усиление негативных последствий изменения климата приводит к значительному сокращению гренландского ледяного щита.
The Greenland Ice Core Project (GRIP) was a research project organized through the European Science Foundation (ESF). The project ran from 1989 to 1995, with drilling seasons from 1990 to 1992. In 1988, the project was accepted as an ESF associated program, and the fieldwork was started in Greenland in the summer of 1989. GRIP aimed to collect and investigate 3000 meter long ice cores drilled at the apex of the Greenland ice sheet, also known as Summit Camp. Funding came from eight European nations (Belgium, Denmark, France, Germany, Iceland, Italy, Switzerland, and the United Kingdom), and from the European Union. The mass loss of ice sheets and glaciers causes sea levels to rise, terrestrial albedo to decline, and patterns of ocean circulation to change. It is predicted that the sea level will rise by approximately 7 meters if all the ice melts. The rise in sea levels due to ice sheet glaciers’ melt would make it impossible for people to live in coastal regions. Using the limited paleoclimate data, researchers have shown that the extent of ice in Greenland has changed significantly over time, and this suggests that the change in size is due to a variety of physical environmental factors. The best estimates based on the paleoclimate data show that the Greenland ice sheet is significantly reduced by even a small increase in the negative effects of climate change.
Результаты и выводы
Исследования ядерных изотопов и различных составляющих атмосферы предоставляют детальные записи об изменениях климата за 100 000 лет. Анализ соотношения изотопов кислорода в керне GRIP, извлеченном в 1992 году, показал, что в Гренландии во время последнего ледникового периода происходили резкие изменения климата. Это случалось более 20 раз. Также стало ясно, что теплые и холодные периоды сменяли друг друга. В нижней части керна GRIP соотношение изотопов кислорода резко колебалось, что изначально интерпретировалось как свидетельство повторных резких изменений климата во время последнего межледникового периода в Гренландии.
Studies of nuclear isotopes and various atmospheric constituents provide detailed records of climate change over 100,000 years. From the analysis of the oxygen isotope ratio of the GRIP core excavated in 1992, it became clear that abrupt climate change occurred in Greenland during the last glacial period. This happened more than 20 times. It further became clear that the warm and cold periods alternated. Near the bottom of the GRIP core, oxygen isotope ratios fluctuated sharply; this was initially interpreted as an indication of repeated violent climate change during the last interglacial period in Greenland.
Техника
Первое бурение в рамках проекта "Гренландское ледяное ядро" достигло глубины всего в несколько сотен метров в ледник. Но с 1989 по 1992 год ГРИП успешно пробурил ледяное ядро длиной 3029 метров до основания гренландского ледяного щита в районе Саммит. В 1991 году были получены ледяные ядра длиной от 783 до 2482 метров, а в 1992 году – ядро, достигшее скальной основы. Ледяное ядро было первоначально доставлено в Копенгагенский университет в Дании, где хранилось в морозильной камере при температуре -26 °C. Включая северное ядро Гренландии, данные из этих слоев больше не рассматриваются как отражающие климатические события. Межледниковый климат эемской стадии, по-видимому, был таким же стабильным, как и голоцен. В проекте использовались три различных типа буровых установок для отбора кернов из ледяных щитов, отличающихся в основном максимальной глубиной бурения. Выяснилось, что структура ледяного слоя в обоих кернах была нарушена складчатостью в нижней части ледяного покрова, что позволяет предположить, что интерпретация о резких изменениях климата в последний межледниковый период может быть ошибочной.
The first drilling of the Greenland Ice Core Project went only a few hundred meters into the glacier ice. But from 1989 to 1992 GRIP successfully drilled a 3029 meter ice core to the bed of the Greenland ice sheet at Summit In 1991, ice cores 783 to 2482 meters long were drilled, and an ice core was drilled to bedrock in 1992. The ice core was first taken to the University of Copenhagen in Denmark, where it was stored in a cold room at 26 °C. including the North Greenland core, and are no longer believed to represent climate events. The interglacial climate of the Eemian Stage appears to have been as stable as the Holocene. Three different types of ice sheet core drills were used in the project, differing mainly in the depths they can drill to. It became clear that the ice layer structure was disturbed by folds at the bottom of the ice sheet in both cores, indicating that the interpretation that there was severe climate change during the final interglacial period may be incorrect.
Северный ГРИП
NorthGRIP был нацелен на сбор льда периода последнего межледниковья, но основание ледникового щита растаяло, и извлечь эти образцы оказалось невозможно. В результате, в некоторых кернах льда, собранных в середине последнего межледниковья, были зафиксированы температуры, по оценкам, на 5 °C выше современных; Гренландский ледяной щит, очевидно, существовал даже в таком теплом климате. Заштрихованные линии отражают неопределенность оценок, связанную с погрешностями анализа и корректировками в изотопной модели. Это демонстрирует, что полное таяние ледникового щита даже в жаркое лето в Гренландии – крайне редкое явление. Скорее, поверхность ледникового щита таяла в период последнего межледниковья (Эемского периода) из-за метана и редких газов, обнаруженных в керне льда, полученном в NEEM.
NorthGRIP aimed to collect ice during the final interglacial period, but the bottom of the ice sheet had melted, and it was not possible to excavate those samples. As a result, temperatures estimated to be as high as 5 °C above those at present were observed from some of the ice cores that could be collected in the middle of the last interglacial period; the Greenland ice sheet apparently existed even in such a warm climate. The shaded lines represent the uncertainty of the estimates due to inaccuracies in the analysis and adjustments in the isotope model. This shows that it is extremely rare for the ice sheet to melt even in the hot summer in Greenland. Rather, the ice sheet surface melted during the final interglacial period (the Eemian) because of the methane and rare gases collected from NEEM's ice core.
Восточный ГРИП
Предыдущие проекты по бурению ледяных кернов, включая GRIP, осуществлялись на участках с минимальным горизонтальным движением льда. В отличие от этого, последнее исследование EastGRIP проводилось выше по течению Северо-Восточного ледникового потока Гренландии – наиболее мощного активного ледникового потока в Гренландии. Кроме того, глубинные слои льда в более ранних гренландских кернах, соответствующие теплому периоду раннего голоцена, были очень хрупкими. Получение высокоточных данных химического и газового анализа с высоким временным разрешением из традиционных гренландских кернов было практически невозможно. Учитывая эту проблему, в EastGRIP была установлена криокамера для поддержания температуры извлеченного льда ниже -30 °C сразу после бурения, а также предприняты усилия по минимизации разрушения кернов путем устранения небольших ступеней в несколько десятков микрон при обработке керна. Холодный воздух предотвращает расширение воздушных пузырьков и сохраняет целостность льда. В результате удалось получить керны, пригодные для непрерывного поточного анализа даже из хрупких глубинных слоев, и ожидается, что в будущем станет возможен более детальный и точный анализ газов и других химических веществ.
Previous ice core drilling projects, including GRIP, were carried out at sites where horizontal ice flow is as small as possible. In contrast, the latest EastGRIP research was conducted upstream of the Northeast Greenland Ice Stream. This is the most significant active ice stream in Greenland. In addition, the ice depths in the earlier Greenland ice cores that corresponded to the warm period of the early Holocene were very fragile. It was almost impossible to collect highly accurate chemical and gas analysis data with high time resolution from the traditional Greenland ice cores. In view of this difficulty, EastGRIP installed a cold temperature chamber to keep the drilled ice below 30 °C immediately after the drilling, and efforts were made to minimize the destruction of ice cores by eliminating small steps of several tens of microns in the core field processing. The cold air prevents the expansion of air bubbles and keeps the ice from breaking. As a result, ice cores capable of continuous flow analysis have been acquired even from fragile depth zones, and it is expected that more detailed and accurate analysis of gas and other chemicals will be possible in the future.