Климатическая изменчивость на Восточно-антарктическом плато за последние 2000 лет

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 проекта 21-17-00246

НазваниеКлиматическая изменчивость на Восточно-антарктическом плато за последние 2000 лет

Руководитель Екайкин Алексей Анатольевич, Кандидат географических наук

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

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 слова Антарктика, голоцен, климат, палеоклимат, ледяные керны, изотопный анализ, химический анализ, современные глобальные изменения

Код ГРНТИ37.23.29

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.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

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)
10.30758/0555-2648-2021-67-4-368-381

2. 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)
10.31857/S2076673422040147

3. 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)
10.1017/jog.2023.53

4. 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)
10.3389/feart.2023.1075739

5. 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)
10.30758/0555-2648-2023-69-3-374-385

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

7. 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)
10.1038/s43247-024-01355-1

8. Екайкин А.А. Усовершенствованная модель формирования изотопного состава осадков в Центральной Антарктиде, включающая геохимический цикл кислорода 17 Лед и Снег, том 64, № 1, с. 5-24 (год публикации - 2024)
10.31857/S2076673424010013

Публикации