Екологія
Екологія

Північний Льодовитий океан у минулому опріснювався та повністю вкривався льодом

Дослідники відшукали докази принаймні двох епізодів, під час яких Північний Льодовитий океан та прилеглі до нього моря були не тільки вкриті великим льодовиковим шельфом, але й повністю заповнені прісною водою. На це вказує відсутність ізотопів торію-230 у морських відкладеннях. У своїй статті в журналі Nature вчені оцінили тривалість таких періодів і кількість льоду та прісної води.

Anders Jildén / Unsplash

Anders Jildén / Unsplash

Що вивчали дослідники?

Період напіврозпаду ізотопу торію-230 становить 75380 років, він добре відомий як інструмент для досліджень морських відкладень та морської води. Цей ізотоп утворюється внаслідок розпаду урану. Вміст урану в оксидній морській воді, у свою чергу, пропорційний солоності, і його поведінка визначена на проміжку 800 тисяч років. Кількість торію-230, що виробляється у товщі води в певному місці, залежить від кількості солі в океані. Після утворення торій-230 сильно реагує на частинки і випадає на дно протягом кількох років чи десятиліть. Таким чином, значна кількість льоду із практично нульовою солоністю сприятиме зменшенню кількості цього ізотопу у відкладеннях. Це зменшення повинно бути пропорційним кількості витісненої морської води. Так, льодовиковий шельф завтовшки в один кілометр над морським дном глибиною два кілометри зменшить вдвічі кількість торію-230. А от у товщі води, що складається лише з льоду та прісної води, взагалі не повинно бути цього ізотопу. Тож вчені вирішили перевірити це, дослідивши відкладення Північного Льодовикового океану.

Що показали результати?

Виявилося, що ізотопи торію-230 майже відсутні у певних відкладеннях по усьому Північному Льодовитому океану, включаючи й прилеглі Норвезьке та Ісландське моря. Ці відкладення відповідають двом проміжкам часу: від 70 до 62 тисяч років тому та від 150 до 131 тисяч років тому.

Схема механізму зберігання прісної води у Північному Льодовитому океані. Walter Geibert et al. 

Схема механізму зберігання прісної води у Північному Льодовитому океані. Walter Geibert et al.

Товщина плавучого арктичного льодовикового шельфу тоді складала близько одного кілометра, а океан був заповнений 9 мільйонами кубічних кілометрів прісної води. Берингова протока та інші відтоки були перекриті через знижений рівень моря. Морська вода не могла потрапити у цю запруджену льодом систему з сильним відтоком. Однак навіть незначна зміна у Гренландсько-Шотландському підводному хребті могла призвести до того, що морська вода швидко заповнила Арктику з дна, витісняючи значну кількість прісної води за дуже короткий проміжок часу та викликаючи танення льоду.