Оценить глобальные изменения климата, происходящие прямо сейчас, можно только понимая, как менялся климат со временем и то, благодаря каким процессам это происходило. Одним из способов восстановить условия, которые были на Земле миллионы лет назад, является изучение осадочных пород — песчаников, известняков, глин и так далее. Они формируются из мелких частиц других горных пород, постепенно разрушающихся под воздействием ветра и воды, химического или механического осаждения растворенных в воде веществ и жизнедеятельности организмов. Например, река понемногу размывает породы, слагающие русло, и переносит их частички вниз по течению, а в том месте, где река впадает в море, скорость течения уменьшается, и все «собранное» скапливается на небольшом участке. Изучая размер, состав и структуру осадочной породы, ученые могут сделать выводы о том, что за процессы привели к ее формированию, и восстановить условия, при которых происходило накопление осадков.
Однако более значительные, чем на суше, процессы происходят на дне океана. Так, под действием придонных течений формируются контуритовые дрифты — скопления донных осадков, следующих вдоль контуров континентальных склонов и подножий. Методы и оборудование, появившиеся в последние годы, позволяют составлять детальные геологические разрезы даже на больших глубинах и изучать эти осадочные тела.
Ученые из Атлантического отделения Института океанологии имени П. П. Ширшова (АО ИО РАН) провели исследования в районе возвышенности Сьерра-Леоне, расположенной в нескольких сотнях километров от побережья Западной Африки. Используя высокоточное эхолотирование и сейсмоакустические методы, во время научной экспедиции группа восстановила рельеф дна в глубоководном проходе Кейн (глубина 4600 м), пересекающем возвышенность. Исследователи обнаружили контуритовый дрифт, размером 5000 км2, что примерно в два раза больше площади Москвы. Максимальная мощность отложений превышает 140 метров, а на его поверхности развиты осадочные волны («дюны» или «барханы») высотой с 16-тиэтажный дом. По форме осадочное тело напоминает дельту гигантской реки и поэтому его классифицировали как «дельтовый контуритовый дрифт». До настоящего времени в этом районе был известен только небольшой фрагмент обнаруженной структуры.
Ученые связали происхождение найденного дельтового дрифта с течением через проход Кейн Антарктической донной воды (ААДВ) — самой холодной, плотной и глубинной в Мировом океане, — распространяющейся в северном направлении. Из-за гигантского объема ААДВ самые незначительные изменения ее свойств могут иметь глобальные климатические последствия. Сейчас антарктическая донная вода почти не попадает в северо-восточную Атлантику благодаря возвышенности Сьерра-Леоне, но оказалось, что раньше ситуация была принципиально иной.
«Существование на склоне возвышенности гигантского осадочного тела, сформированного “антарктической донной рекой”, указывает на значительно больший объем поступления ААДВ в северо-восточную Атлантику в прошлые эпохи по сравнению с настоящим временем. Это необходимо учитывать, реконструируя климат прошлого», – рассказал руководитель проекта Вадим Сивков кандидат геолого-минералогических наук, директор АО ИО РАН.
Кроме фундаментального значения, связанного с изучением истории климата, исследование осадков, слагающих контуритовые дрифты перспективно с точки зрения поиска и добычи нефти и газа.
