КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 21-17-00246

НазваниеКлиматическая изменчивость на Восточно-антарктическом плато за последние 2000 лет

РуководительЕкайкин Алексей Анатольевич, Кандидат географических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение "Арктический и антарктический научно-исследовательский институт", г Санкт-Петербург

Период выполнения при поддержке РНФ 2021 г. - 2023 г. 

Конкурс№55 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле, 07-701 - Палеогеография

Ключевые словаАнтарктика, голоцен, климат, палеоклимат, ледяные керны, изотопный анализ, химический анализ, современные глобальные изменения

Код ГРНТИ37.23.29


СтатусУспешно завершен


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Последние 2000 лет служат тем фоном, на котором развиваются современные климатические изменения нашей планеты. Изучение механизмов климатической изменчивости в этом временном масштабе позволяет, в том числе, разделить влияние природных и антропогенных факторов, ответственных за процессы, происходящие на Земле во второй половине XX-го и в начале XXI-го века (PAGES 2k, 2017). Наша планета охвачена палеоклиматическими данными крайне неравномерно, и центральные районы Антарктиды ввиду очевидных логистических трудностей до сих пор остаются гигантским белым пятном. Эта ситуация тем более неприемлема, если учесть огромную роль Антарктиды в формировании климата Южного полушария и всей планеты, а также тот факт, что частичное разрушение антарктического ледяного щита, по-видимому, будет основной причиной повышения уровня Мирового океана в XXI веке (SROCC, 2019). На изучение климата Антарктики за последние два тысячелетия был нацелен целый ряд международных научных проектов (Stenni et al., 2017; Thomas et al., 2017), но они в основном оперировали данными, полученными в районе Антарктического полуострова, в Западной Антарктиде и в отдельных районах Восточной Антарктиды (в основном, на Земле Королевы Мод), тогда как обширная территория восточно-антарктического ледникового плато площадью в несколько миллионов квадратных километров фактически осталась за рамками этих исследований. Высокая научная значимость и актуальность данного проекта подтверждается тем, что изучение климата Антарктиды в голоцене входит в число наиболее приоритетных направлений исследования Антарктики и Южного океана на ближайшие десятилетия, определённых Научным комитетом по исследованию Антарктики (SCAR) в 2014 году (Kennicutt et al., 2015). Основной целью проекта будет реконструкция климатической изменчивости обширного региона Восточной Антарктиды между Ледоразделом Б и Куполом С за два предыдущих тысячелетия. Для достижения этой цели нами будет проанализирована сеть из 11 фирновых и ледяных кернов глубиной до 100 м, большинство из которых уже имеются в нашем распоряжении. В ходе проекта будет решён ряд научных и практических задач. Основной упор будет сделан на анализ изотопного состава (δ18O, δD и δ17O) кернов (который является показателем температуры воздуха) и химического состава, который несёт в себе информацию о вулканических извержениях (что позволит надёжно продатировать снежно-фирновую толщу) и об условиях в источнике влаги. Параллельно с анализом кернов на станции Восток будет выполняться измерение изотопного состава водяного пара атмосферы и проводиться мониторинг изотопного состава осадков, снежной поверхности и снежной толщи. Это позволит проследить за передачей климатического сигнала от осадков в фирновую толщу и оценить искажение этого сигнала за счёт постдепозиционных процессов. Для интерпретации изотопных данных будет привлечена региональная климатическая модель со встроенным изотопным модулем, что позволит построить переходную функцию "температура воздуха - изотопный состав осадков". Использование параллельных кернов, пробуренных в непосредственной близости друг от друга, позволит разделить сигнал и "стратиграфический шум", и построить сводные ряды климатических параметров. Главным результатом нашей работы станет надёжная реконструкция климатических изменений (температуры воздуха и скорости накопления снега) в центральной части Восточной Антарктиды за последние 2000 лет. Для решения этих задач будут применены различные методы - полевые гляциологические работы (в том числе бурение скважин в снежно-фирновой толще и инструментальное измерение изотопного состава водяного пара атмосферы), лабораторные анализы изотопного и химического состава, моделирование изотопного состава осадков и метеорологических условий их образования, статистические методы обработки временных рядов и др. Наш коллектив обладает всем необходимым оборудованием и приборной базой для успешного выполнения проекта, а также всеми требуемыми знаниями, навыками и солидным опытом предыдущих исследований. Таким образом, мы видим этот проект как беспрецедентное интегративное усилие по созданию надёжного хорошо датированного палеоклиматического ряда для Восточной Антарктиды, который послужит эталонной климатической записью для будущих исследований на годы вперёд.

Ожидаемые результаты
1) Уникальные данные об изотопном составе водяного пара атмосферы в районе станции Восток. Впервые изотопные измерения водяного пара будут выполнены в таком экстремально холодном и сухом месте нашей планеты. 2) Уникальная коллекция образцов осадков и поверхностного снега, собранная в районе станции Восток, данные об изотопном составе (δ18O, δD и δ17O) в этих образцах. 3) Новые ряды изотопного состава с высоким разрешением, полученные по набору фирновых/ледяных кернов из обширного региона Восточно-антарктического плато (рис. 1), характеризующегося разными скоростями снегонакопления и гляциологическими условиями (пункты Восток, Купол С, Ледораздел Б, Малый Купол С, Пойнт Барнола, Лок-Ин). В общей сложности, в этом проекте будут использованы геохимические данные по 11 кернам. Из них 10 кернов уже доступны и 1 будет получен в ходе выполнения проекта. Также мы планируем использовать данные (в т.ч. опубликованные), полученные в рамках других проектов. 4) Переходная функция между изотопным составом фирна и приповерхностной температурой воздуха, которая учитывает постдепозиционные изотопные процессы в снежной толще, сглаживание сигнала молекулярной диффузией и искажение изотопного сигнала "стратиграфическим шумом". 5) Новые ряды химического состава с высоким разрешением, полученные по набору фирновых/ледяных кернов, упомянутых в пункте 3. 6) Летопись вулканических событий, идентифицированных по кернам, которые будут изучены в рамках этого проекта. 7) Улучшенный метод датировки с помощью продукта Paleochrono, который будет учитывать особенности фирновых кернов. После завершения проекта этот инструмент датировки будет доступен для других исследователей. 8) Кросс-датировка всех кернов, участвующих в данном проекте, с использованием вулканических маркеров (пиков сульфат-иона и/или электропроводности). Это впервые позволит создание единой хронологической шкалы для целой сети кернов, покрывающих обширный регион Восточной Антарктиды. 9) Климатическая реконструкция за последние 2000 лет (ряды приземной температуры воздуха и скорости снегонакопления) для центральной части Восточной Антарктиды с оценкой пространственной климатической изменчивости и секторальных различий. 10) 10 статей в российских и международных высокорейтинговых журналах, доклады на конференциях, научно-популярные публикации в печатных изданиях, средствах массовой информации и соцсетях, интервью и публичные лекции. О соответствии заявленных результатов мировому уровню говорит следующее: Изучение изотопного состава осадков и водяного пара атмосферы в высоких широтах является одним из передовых рубежей изотопной геохимии. Комплексные исследования ледяных кернов - практически единственный метод палеоклиматологии в Антарктике, и в этом качестве он широко применяется зарубежными исследователями. Температурная интерпретация рядов изотопного состава будет выполнена с помощью самых современных методов, включая использование лучших в своём классе региональных климатических и изотопных моделей. Наконец, изучение палеоклимата Антарктики в различных временных масштабах постулируется в качестве одной из наиболее приоритетных задач на ближайшие десятилетия (см. п. 4.2). Полученные результаты могут быть использованы для различных целей, далеко выходящих за рамки проекта. Так, полученная нами климатическая кривая для Центральной Антарктиды за 2000 лет войдёт в новую версию сводной климатической кривой нашей планеты в рамках проекта PAGES2k. База данных по изотопному составу осадков и снежно-фирновой толщи может быть полезна для валидации моделей глобальной циркуляции атмосферы. Летопись вулканических событий может быть использована вулканологами для уточнения датировок извержений, а климатологами - для изучения отклика климатической системы на эти извержения. Мы также считаем, что проект будет иметь большую социальную значимость, поскольку будет способствовать повышению информированности общества о причинах, механизмах и последствиях прошлых, настоящих и будущих климатических изменений.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2021 году
В 2021 году в ходе работ по проекту 21-17-00246 «Климатическая изменчивость на Восточно-антарктическом плато за последние 2000 лет» в основном был завершен сбор материалов, необходимых для успешного выполнения проекта. В первую очередь, было закончено измерение изотопного состава (концентрации дейтерия, dD, и кислорода 18, d18O) кернов VK18 и VK19, пробуренных в окрестностях станции Восток. Случайная погрешность измерения составила не хуже 0,5 ‰ для dD и 0,05 ‰ для d18O, что на 1-2 порядка меньше естественной изменчивости изотопных значений в вертикальном профиле изотопного состава, и потому удовлетворительно для целей исследования. Изотопные данные VK18 и VK19 подтверждают предварительные выводы, сделанные ранее по керну VK16 (Верес и др., 2020): изотопные профили не показывают статистически значимого тренда по глубине, при этом изотопные значения характеризуются большой мелкомасштабной изменчивостью, которая объясняется влиянием «стратиграфического шума». С глубиной эта изменчивость уменьшается за счёт молекулярной диффузии. Также выполнено измерение изотопного состава керна RB20 длиной 20,5 м, полученного на Ледоразделе Б в 300 км к западу от ст. Восток во время гляциологического похода в январе 2020 г. Случайная погрешность измерения не превысила 0,5 ‰ для dD и 0,05 ‰ d18O. Сопоставление изотопного ряда RB20 с VK16 показало, что характер обеих кривых схож, но средний уровень изотопных значений RB20 ниже, чем в VK16. Это объясняется тем, что, по данным измерения температуры фирна на глубине затухания сезонных колебаний на Ледоразделе Б, средняя многолетняя температура здесь примерно на 1,5 °С ниже, чем в районе Востока. Изотопно-температурная интерпретация этих данных будет выполнена на следующих этапах работы. Закончены измерения химического состава керна VK16 в интервале 990-7019 см с вертикальным разрешением 2 см. В образцах определена величина рН и содержание главных ионов (Са2+, Mg2+, Na+, K+, NO3−, Cl−, SO42− и MSA). Полученные данные использованы для расчета количества неморских сульфатов (nss-SO42−) и кальция (nss-Ca2+). В профиле неморского сульфата выделено 142 пика, которые могут быть идентифицированы как имеющие вулканическое происхождение. В том числе удалось идентифицировать пики вулканов Тамбора (1816 г.), Гамконора (1676 г.), Хуайнапутина (1601 г.), Куваэ (1452 г.) и Эль Чичон / Самалас (1260/1258 г.). Эти данные будут использованы для построения надёжной хроностратиграфической шкалы для кернов VK16, VK18 и VK19. Создан банк данных изотопного состава снежно-фирново-ледяной толщи Антарктического ледяного щита. Банк данных включает около 80 изотопных профилей (как опубликованных, так и не опубликованных), охватывающих период времени от 200 до 2000 лет и полученных в том числе в районе Восточно-антарктического ледникового плато (между станциями Восток и Конкордия). Для кернов, пробуренных в окрестностях Купола С (ст. Конкордия) также имеется надёжная хроностратиграфическая шкала, построенная по данным о глубине залегания вулканических пиков, которая позволит преобразовать вертикальные профили изотопного состава во временные ряды. Приобретено устройство доставки стандарта («калибровочное устройство») Picarro A0101. Это устройство было протестировано в лабораторных условиях (в Лаборатории изменений климата и окружающей среды Арктического и антарктического НИИ, ЛИКОС ААНИИ), а затем вместе с лазерным анализатором Picarro L2140 и необходимым периферийным оборудованием оно было погружено на судно «Академик Фёдоров» для доставки в Антарктиду. Работы по измерению изотопного состава водяного пара атмосферы на станции Восток начнутся в 20-х числах декабря 2021 г. Выполнен анализ изотопного состава образцов поверхностного (в слое 0-1,5 см) снега в районе станции Восток, отбиравшихся на протяжении летнего и зимнего сезона 66-й РАЭ (с 7 февраля 2020 г. по 31 января 2021 г.). Изотопный состав снежной толщи имеет ярко выраженный сезонный ход, напоминающий сезонный ход изотопного состава осадков: от зимы к лету изотопный состав по кислороду 18 утяжеляется от < -60 ‰ до -50 ‰. Интерпретация этих данных будет завершена на следующем этапе после завершения изотопных анализов атмосферных осадков, отбиравшихся на протяжении 2020-го года. Составлена единая база данных изотопного состава атмосферных осадков, отбиравшихся на станции Восток с декабря 1998 по январь 2020 года. Для каждого образца эта база данных включает тип осадков (осадки из облаков, ледяные иглы или изморозь), средние значения метеорологических параметров за время выпадения осадка, а также сопутствующие метеорологические явления (в частности, позёмок и/или метель). Всего эта база содержит данные по 278-ми образцам осадков (в том числе для 205 образцов имеются данные о значении 17O-excess). На основе этой базы данных был выполнен анализ изотопно-температурной зависимости для трёх типов осадков и четырёх сезонов года (Тебенькова и др., 2020). Все типы осадков обнаруживают ярко выраженный годовой ход изотопного состава. Изотопно-температурные зависимости практически идентичны для ледяных игл и изморози (коэффициенты регрессии различаются незначительно и составляют порядка 2,6 ± 0,3 ‰/°С) но для осадков из облаков при той же температуре изотопный состав осадков выше. Это может быть связано с различным соотношением приземной температуры и эффективной температуры конденсации. Изотопно-температурные зависимости для ледяных игл в разных сезонах оказались различными: для зимы связь не обнаружена, максимальный коэффициент регрессии отмечен для лета 5,3 ‰/°С. Для осеннего периода наклон составил 2,1 ‰/°С, а для весны недостаточно данных, чтобы сделать надёжный вывод. По материалам этого исследования Н.А. Тебеньковой успешно защищена выпускная работа в совместной российско-германской магистратуре «Помор» (Санкт-петербургский государственный университет и Университет города Гамбург). Опубликована 1 статья в журнале, входящем в индекс цитирования РИНЦ: Тебенькова Н.А., Екайкин А.А., Лэппле Т., Нотц Д., Козачек А.В., Верес А.Н. Связь изотопного состава разных типов осадков в Центральной Антарктиде с температурой воздуха. – Проблемы Арктики и Антарктики, 2021, т. 67, № 4, с. 368-381, https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-4-368-381. Также за отчётный год были упоминания палеоклиматических исследований в СМИ и в научно-популярных лекциях. На сайте ЛИКОС ААНИИ создана страничка, посвящённая данному проекту: http://cerl-aari.ru/index.php/vos2k/

 

Публикации

1. Тебенькова Н.А., Екайкин А.А., Лэппле Т., Нотц Д., Козачек А.В., Верес А.Н. Связь изотопного состава разных типов осадков в Центральной Антарктиде с температурой воздуха Проблемы Арктики и Антарктики, т.67, № 4, с.368-381 (год публикации - 2021) https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-4-368-381

2. - выпуск "Сегодня в Санкт-Петербурге" от 23.11.2021 НТВ, смотреть с 7.10 (год публикации - )


Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В ходе работ по проекту в 2022 году были получены следующие результаты: В ходе гляциологических работ на станции Восток в сезон 67-й РАЭ (январь 2022 г.) получены новые данные об изотопном составе атмосферных осадков и подстилающей снежной поверхности. Пробурена новая скважина глубиной 30,2 м и вскрыт шурф глубиной 2,4 м, измерена плотность и электропроводность снежно-фирновой толщи, взяты пробы на химический и изотопный анализ. Впервые в российской практике выполнены измерения изотопного состава водяного пара атмосферы центральной Антарктиды. Показано, что воздух в районе станции Восток находится в состоянии насыщения относительно льда, т.е. его абсолютная влажность определяется температурой. Типичные значения влажностью в ночные и дневные часы составляют порядка 150-300 и 400-800 ppm (что соответствует давлению водяного пара 0,09-0,19 и 0,25-0,50 гПа). Изотопный состав водяного пара, по-видимому, находится в равновесии с изотопным составом подстилающей снежной поверхности. В Лаборатории изменений климата и окружающей среды (ЛИКОС ААНИИ) закончены измерения изотопного состава (включая кислород 17) образцов осадков, собиравшихся на ст. Восток на протяжении 2000 года. Начаты измерения изотопного состава образцов, собранных на ст. Восток в сезон 67-й РАЭ. Получены данные о химическом составе керна RB20 глубиной 20,5 м, пробуренного в районе Ледораздела Б в январе 2020 г. По данным концентрации сульфатов определена глубина залегания слоёв, содержащих продукты вулканических извержений (Кракатау 1883 г., Тамбора 1816 г, Паркер 1641 г.). С помощью этих маркеров возраста был продатирован весь керн, возраст фирна на глубине 20,5 м составил 400 лет. Средняя скорость снегонакопления в этом пункте равна 2,28 г см-2 год-1. Изучены процессы в снежной толще, имеющие место после отложения атмосферных осадков и приводящие к изменению их первоначального изотопного состава. В результате этих «пост-депозиционных» процессов изотопный состав снега обогащается на 1-4 ‰ по кислороду 18. Более того, наши результаты говорят о том, что изотопный состав снежно-фирновых отложений связан не со средней годовой температурой воздуха, а с температурой снежной поверхности в летний сезон года. Составлен инвентарь вулканических событий за последние 2200 лет, записанных в изученных нами кернах. Всего обнаружено 68 вулканических пиков, из которых 22 были надежно идентифицированы (в том числе Тамбора 1816 г. н.э., Уайнапутина 1601 г. н.э., Самалас 1258 г. н.э., Илопанго 541 г. н.э. и другие). Основываясь на вулканических маркерах возраста, были построены хроностратиграфические шкалы для кернов VK (станция Восток) и RB20 (Купол Б на Ледоразделе Б). С помощью функции глубина-возраст вертикальные профили изотопного состава преобразованы во временные ряды. Для изотопных рядов станции Восток характерно отсутствие значимых трендов за последние 2,2 тыс. лет, а также уменьшение амплитуды колебаний при увеличении возраста, что связано с диффузионным сглаживанием изотопных колебаний в более древних слоях снежно-фирновой толщи. Изотопный ряд на Куполе Б в целом схож с рядами Востока, но при более низких значениях изотопного состава (-57,6 ‰ по кислороду 18 по сравнению с -57,1 ‰ на Востоке). Составлен новый детальный сводный профиль плотности снежно-фирновой толщи на станции Восток до глубины 70 м, основанный на данных 32 снежных шурфов и кернов. На профиле выделяются несколько стадий уплотнения: быстрое уплотнение в верхних 27 см снега, более медленное уплотнение до глубины 22 м, и переход от снега к фирну на глубине 22,5 м при плотности 0,526 г см-3. С целью изучения гляцио-климатических условий, при которых формировалась плотность снежно-фирнового покрова, мы применили полуэмпирическую модель Херрона и Лангвэя (1980). В первом приближении наблюдаемое распределение плотности можно воспроизвести, задав в качестве параметров модели начальную плотность снега, равную 0,35 г см-3, температуру поверхности ледника, равную -57 °С, и скорость снегонакопления в диапазоне 1,8-2,1 г см-2 год-1. Изучены характеристики пространственно-временной изменчивости скорости снегонакопления в районе станции Восток, определено соотношение сигнала и шума в рядах аккумуляции и изотопного состава снега. Показано, что в отдельных рядах скорости снегонакопления количество сигнала составляет лишь около 4 %, а в рядах изотопного состава – порядка 9 %. Этот вывод подчеркивает необходимость получения сводных рядов по данным нескольких кернов. Обнаружен значимый рост скорости снегонакопления за последние 50 лет, связанный с ростом местной температуры воздуха. Коэффициент регрессии между скоростью аккумуляции и температурой составляет 0,235±0,025 г см-2 год-1 °C-1 (11±2 % °C-1). Выполнена подготовка к гляциологическим работам на станции Восток в сезон 68-й РАЭ (январь 2023 г.). В частности, изготовлено самодельное устройство для ручной подачи стандарта в лазерный анализатор, которое обеспечивает достаточно низкую влажность (до 400 ppm) в камере анализатора, сопоставимую с влажностью воздуха на станции Восток в летний сезон. Подготовлены 3 статьи, из которых одна находится в печати в журнале «Лёд и снег» и две – на рецензии в журналах “Frontiers in Earth Sciences” и “Journal of Glaciology”. Сделано 3 доклада на международных конференциях. На заседании Полярной комиссии Русского географического общества прочитана научно-популярная лекция на тему «Солнце, лёд, вулканы и общество: история климата и цивилизации за последние 2000 лет»: https://www.rgo.ru/ru/event/solnce-lyod-vulkany-i-obshchestvo-istoriya-klimata-i-civilizacii-za-poslednie-2000-let

 

Публикации

1. Екайкин А.А., Чихачев К.Б., Верес А.Н., Липенков В.Я., Тебенькова Н.А., Туркеев А.В. Профиль плотности снежно-фирновой толщи в районе станции Восток, Центральная Антарктида Лед и снег, вып. 4, с.504-511 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.31857/S2076673422040147


Аннотация результатов, полученных в 2023 году
2023 год был завершающим для данного проекта. Все запланированные на этот год работы были выполнены в полном объёме, а полученные результаты позволили успешно решить поставленные перед нами задачи. Была существенно пополнена коллекция образцов атмосферных осадков на станции Восток, поверхностного слоя снега, снежно-фирновой толщи на глубину до 100 м. Завершены лабораторные анализы изотопного и химического составов всех проб, собранных ранее в рамках проекта. В том числе впервые измерен химический состав атмосферных осадков на Востоке, что позволило охарактеризовать годовой ход концентрации основных ионов; впервые получены данные о химическом составе снега в районе Купола Б – наиболее удаленном от источника влаги регионе Антарктиды; впервые измерена концентрация кислорода 17 в образцах поверхностного снега вдоль меридионального профиля между станциями Прогресс и Восток; база данных изотопного состава (включая кислород 17) атмосферных осадков ст. Восток пополнена результатами изотопных анализов проб, отобранных в январе 2023 года. Этот массив данных позволил охарактеризовать основные процессы, формирующие изотопный состав снежно-фирновой толщи, и разработать методику реконструкции прошлых изменений приземной температуры воздуха по изотопным данным из снежных шурфов и фирновых кернов. В частности, показано, что в ходе пост-депозиционных процессов (массового и изотопного обмена между верхним слоем снега и водяным паром приземного слоя воздуха, а также нижележащими слоями снега) изначальный климатический (температурный) сигнал изотопного состава атмосферных осадков существенно преобразуется. В результате этого изотопный состав снежно-фирновых отложений связан не со средней годовой температурой воздуха, а с температурой тёплого периода (декабрь-январь). Также показано, что для корректной реконструкции температуры воздуха недостаточно лишь данных о концентрации одного из тяжелых изотопов (дейтерия либо кислорода 18): необходимо также учитывать данные об изменении такого параметра, как dxs (dxs = dD – 8*d18O), несущего в себе информацию об изменении температуры в источнике влаги, которая, в свою очередь, также влияет на изотопный состав осадков в центральной Антарктиде. Для интерпретации изотопных данных была разработана усовершенствованная версия модели изотопного состава осадков, включающая геохимический цикл кислорода 17, а также возможность решения обратной задачи. По данным об изотопном составе водяного пара атмосферы над океанами Южного полушария, а также об изотопном составе снежной толщи по меридиональным профилям Земли Принцессы Елизаветы в Восточной Антарктиды, модель была настроена для расчета изотопного состава осадков на станции Восток. Огромный массив накопленной в ходе выполнения проекта информации об изотопном составе снежно-фирновой толщи в районе станции Восток, включающий данные по 23 отдельным шурфам и фирновым кернам и охватывающий период со 192 года до н.э. по 2018 год н.э., позволил реконструировать климатическую изменчивость центральной Антарктиды за последние 2200 лет. Показано, что ход температуры в целом совпадает с глобальной климатической кривой: после тёплой «античной эпохи» в начале нашей эры имело место плавное похолодание вплоть до начала 19 века («малой ледниковой эпохи»), сменившееся современным потеплением. В отличие от глобальной температуры, температура воздуха в центральной Антарктиде в начале 21 века пока не превысила максимальные значения, наблюдавшиеся в античную эпоху. Несколько иной результат был получен для скорости снегонакопления: в целом этот параметр (как и следовало ожидать) коррелирует с температурой воздуха, но при этом современная средняя за последние 50 лет скорость аккумуляции на ст. Восток (22,5 мм в.э./год) является беспрецедентной за последние 2200 лет. Более того, чувствительность скорости снегонакопления к температуре воздуха (11-16 %/°С) оказалось заметно выше, чем предсказывается большинством климатических моделей. Этот результат может потребовать корректировки прогноза повышения уровня моря в 21 веке, поскольку рост снегонакопления в центральной Антарктиде будет частично компенсировать потерю массы на краях ледника. Реконструирована температура в источнике влаги за последние 2200 лет, которая показала ту же характерную форму «хоккейной клюшки», что и глобальная температурная кривая: плавное снижение от 1 до 1800 г. н.э. и резкий рост за последние 200 лет. По данным о химическом составе фирновых кернов сделано предположение о том, что площадь морского льда вокруг Антарктиды существенно не менялась в доиндустриальную эпоху. По результатам выполненных исследований в 2023 году сделано 8 научных докладов и опубликовано 6 статей (с учетом квартилей журналов). Основные результаты выложены на сайте проекта: http://cerl-aari.ru/index.php/vos2k/.

 

Публикации

1. Екайкин А.А., Верес А.Н., Вонг. Й. Recent increase in the surface mass balance in central East Antarctica is unprecedented for the last 2000 years Nature Communications Earth & Environment, 5(200) (год публикации - 2024) https://doi.org/10.1038/s43247-024-01355-1

2. Верес А.Н., Екайкин А.А., Голобокова Л.П., Ходжер Т.В., Хуриганова О.И., Туркеев А.В. A record of volcanic eruptions over the past 2,200 years from Vostok firn cores, central East Antarctica Frontiers in Earth Science, 11:1075739 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.3389/feart.2023.1075739

3. Екайкин А.А. Усовершенствованная модель формирования изотопного состава осадков в Центральной Антарктиде, включающая геохимический цикл кислорода 17 Лед и Снег, - (год публикации - 2024)

4. Екайкин А.А., Верес А.Н. Изменение температуры в Центральной Антарктиде после крупных вулканических извержений во втором тысячелетии нашей эры Проблемы Арктики и Антарктики, 69(3):374–385 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.30758/0555-2648-2023-69-3-374-385

5. Екайкин А.А., Липенков В.Я., Тебенькова Н.А. Fifty years of instrumental surface mass balance observations at Vostok Station, central Antarctica Journal of Glaciology, - (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1017/jog.2023.53

6. - УЧЕНЫЕ СОЗДАЛИ ЛЕТОПИСЬ АКТИВНОСТИ ВУЛКАНОВ В ВОСТОЧНОЙ АНТАРКТИДЕ ЗА 2000 ЛЕТ «Научная Россия», 1 мая 2023 г. (год публикации - )


Возможность практического использования результатов
не указано