Исследователи использовали передовые сейсмические технологии для обнаружения ледниковых и океанических течений возрастом 1 миллион лет под Северным морем, что дало им новое представление о прошлом климата и поведении ледяного покрова.
Международная группа исследователей обнаружила исключительно хорошо сохранившиеся ледниковые рельефы, погребенные на глубине почти 1 километра под Северным морем.
Используя сейсмические данные — технологию звуковых волн — они идентифицировали эти особенности ледникового периода, скрытые под толстыми слоями грязи. Их выводы, опубликованные в журнале Science Advances, указывают на то, что эти формы рельефа были созданы примерно 1 миллион лет назад, когда ледяной щит, возникший в Норвегии, распространился в сторону Британских островов.
Это открытие особенно значимо, поскольку время в нем совпадает с периодом глобального похолодания, известным как среднеплейстоценовый переход, и проливает новый свет на климатическую историю Земли.
Ледниковые рельефы показывают, как прошлые ледяные щиты реагировали на изменения климата, что может помочь сделать более точные прогнозы о том, как сегодняшние ледяные щиты будут реагировать на потепление климата. Проблема в том, что ледниковые рельефы часто погребены под толстыми слоями осадков, что затрудняет их идентификацию.
Кристин Батчелор, старший преподаватель физической географии в Университете Ньюкасла, сыграла ключевую роль в исследовании, помогая картировать и интерпретировать рельеф. «Чтобы полностью понять связи между ледяными щитами и климатом, нам нужно изучить, как прошлые ледяные щиты реагировали на долгосрочные изменения климата», — говорит она. «Используя современные сейсмические данные, наши результаты показывают, что ледяные щиты на северо-западе Европы значительно расширились в ответ на похолодание климата около 1 миллиона лет назад».
Достижения в использовании сейсмических данных
Чтобы полностью понять связи между ледяными щитами и климатом, нам нужно изучить, как прошлые ледяные щиты реагировали на долгосрочные изменения климата
«Наше исследование стало возможным благодаря наличию трехмерных сейсмических данных из Северного моря, которые позволили нам изучить погребенные формы рельефа в поразительных подробностях» — говорит Даг Оттесен из Геологической службы Норвегии, ведущий автор статьи.
Технология 3D-сейсморазведки была разработана для оценки пригодности отложений для размещения нефтегазовой или возобновляемой инфраструктуры. Однако эти же данные можно использовать для изучения погребенных рельефов, образованных ледниковыми процессами.
Картографированный ландшафт включает обтекаемые черты, которые были вырезаны под бывшим ледяным щитом, и хребты, которые фиксируют отпечаток ледяного щита, когда он начал отступать. Несмотря на свой древний возраст, рельеф имеет поразительное сходство с аналогичными чертами, созданными ледяными щитами гораздо позже.
Погребенные формы рельефа предоставляют новые знания о механизмах, посредством которых отступают ледяные щиты. Для того, чтобы такие сдержанные формы рельефа оставались неизменными, бывший ледяной щит должен был быстро отступить за счет подъема и всплывания его фронтальной границы.
В дополнение к ледниковым формам рельефа, исследователи также обнаружили удлиненные борозды, прорезанные в бывшем морском дне, которые они интерпретировали как созданные сильными океанскими течениями. Эти формы рельефа зарыты еще глубже, чем ледниковые, что показывает, что они были созданы до продвижения ледяного щита.
Значение для истории Северного моря
«Благодаря данным высокого разрешения мы видим, что форма и размер борозд соответствуют их происхождению как борозд океанического течения», — говорят ученые. «Это отличается от предыдущих интерпретаций этих особенностей как ледниковых форм рельефа, что пересматривает наше понимание ледниковой истории Северного моря».
Предоставляя новый уровень детализации погребенных форм рельефа, результаты проливают свет на эволюцию Северного моря в недавнем геологическом прошлом.
Исследование показывает, что Северное море характеризовалось сильными океаническими течениями около 1 миллиона лет назад, после чего на него стали оказывать более непосредственное влияние ледниковые покровы.
Научная группа признает, что ограничением исследования является отсутствие данных о точном возрасте форм рельефа.
«Теперь доступно множество сейсмических данных по Северному морю», — сказала Кристин Батчелор. «Следующий шаг — получение кернов осадочных пород, которые позволят исследователям лучше понять сроки ледниковых событий».
Статья об исследовании была опубликована в журнале Science Advances. (“3D seismic evidence for a single Early Pleistocene glaciation of the central North Sea” by Dag Ottesen, Christine L. Batchelor, Helge Løseth and Harald Brunstad. doi.org/10.1126/sciadv.adq6089)