Санкт-Петербургское отделение института геоэкологии им. Е.М. Сергеева

Подробные карты нижней стороны ледника предупредят о повышении уровня моря

Международная исследовательская группа направила беспилотную подводную лодку из Гетеборгского университета под толстый ледник в Антарктиде. Ученые получили первые подробные карты нижней части айсберга, которые дают представление о будущем повышении уровня моря.

Автономный подводный аппарат «Ран» был запрограммирован на погружение в полость шельфового ледника Дотсон в Западной Антарктиде и сканирование льда над ним с помощью современной гидролокационной системы. В течение 27 дней подводная лодка прошла под ледником в общей сложности более 1 000 километров туда и обратно, проникнув в полость на 17 километров. Шельфовый ледник – это масса льда, подпитываемая с суши ледниками-притоками, которая плавает в море над полостью шельфового ледника.
«Ранее мы использовали спутниковые данные и ледяные керны для наблюдения за тем, как ледники меняются с течением времени. Проведя подводный аппарат в полость, мы смогли получить карты ледяной подстилающей поверхности с высоким разрешением. Это похоже на видение обратной стороны Луны», – говорит ведущий автор исследования Анна Волин (Anna Wåhlin), профессор океанографии Гетеборгского университета.
В научной статье, опубликованной в журнале Science Advances, ученые сообщили о результатах этого уникального исследования. Некоторые вещи оказались вполне ожидаемыми. Ледник тает быстрее там, где сильные подводные течения размывают его основание. С помощью подводного аппарата ученые впервые смогли измерить течения под ледником и доказать, почему западная часть шельфового ледника Дотсона тает так быстро. Они также увидели свидетельства очень высокого уровня таяния в вертикальных трещинах, проходящих через ледник.
Но исследователи также увидели новые узоры на основании ледника, которые вызывают вопросы. Поверхность ледника не гладкая, на ней есть пики и долины с плато и образованиями, напоминающими песчаные дюны. Ученые предполагают, что они могли быть сформированы текущей водой под воздействием вращения Земли.
Карен Аллей, гляциолог из Университета Манитобы и соавтор этого междисциплинарного исследования, комментирует полученные результаты: «Карты, которые составил «Ран», представляют собой огромный прогресс в нашем понимании шельфовых ледников Антарктиды. У нас были намеки на то, насколько сложны основания ледников, но «Ран» раскрыл более полную картину, чем когда-либо прежде. Снимки основания шельфового ледника Дотсон помогают нам интерпретировать то, что мы видим со спутников», – говорит Карен Аллей.
Теперь ученые понимают, что в ходе будущих исследовательских миссий под ледниками еще предстоит обнаружить множество процессов.
«Картографирование дало нам много новых данных, которые необходимо изучить более тщательно. Очевидно, что многие прежние предположения о таянии подстилающей поверхности ледников оказываются несостоятельными. Существующие модели не могут объяснить сложные закономерности, которые мы наблюдаем. С помощью этого метода у нас больше шансов найти ответы», – говорит Анна Волин.
Шельфовый ледник Дотсон является частью ледникового щита Западной Антарктиды, который, как считается, потенциально может оказать большое влияние на будущий подъем уровня моря из-за своих размеров и расположения.
«Необходимы более совершенные модели, чтобы предсказать, как быстро будут таять шельфовые ледники в будущем. Очень интересно, когда океанографы и гляциологи работают вместе, сочетая дистанционное зондирование с океанографическими полевыми данными. Это необходимо для понимания происходящих гляциологических изменений – ведь движущая сила находится в океане», – говорит Анна Волин.
«На Земле осталось не так много неизведанных областей. Видеть, как подводная лодка исчезает в темных, неизведанных глубинах подо льдом, выполняя свои задачи в течение 24 часов без связи, конечно же, страшно. Опыт более 40 подледных исследований придал нам уверенности, но в итоге сложная среда победила», – делятся ученые.
Полевые работы для этого исследования проводились в 2022 году. В январе 2024 года группа вернулась на шельфовый ледник Дотсона для повторного изучения, надеясь зафиксировать изменения. Удалось совершить лишь одно погружение под ледник, после чего «Ран» бесследно исчез.
«Хотя мы получили ценные данные, мы не узнали всего, на что рассчитывали. Научные достижения стали возможны благодаря уникальному подводному аппарату. Эти исследования необходимы для понимания будущего ледяного щита Антарктиды, и мы надеемся, что сможем заменить «Ран» и продолжить эту важную работу», – говорит Анна Волин.
Источник – «Научная Россия»

Следы океана возрастом 500 миллионов лет нашли в Сибири

Команда российских геологов во главе с Федором Жимулевым в журнале “Геодинамика и тектонофизика” опубликовала исследование, описав состав и происхождение “преображенных” пород возвышенности в Южной Сибири. Краткий отчет о работе представила пресс-служба Российского научного фонда.

Ученые получили новые данные о том, как формировалась континентальная кора, а именно как появились метаморфические, лежавшие на глубинах более 30 километров, породы Салаирского кряжа в Южной Сибири. Эта низкогорная возвышенность расположена на территории Новосибирской и Кемеровской областей, а также Алтайского края.
“В состав земной коры Салаирского кряжа входят древние лавы, образовавшиеся около 500 миллионов лет назад над зоной погружения одной литосферной плиты под другую в условиях древнего океана, – объясняет РНФ.
К таким породам древней океанической коры относятся офиолиты – они включают базальты, габбро и перидотиты. Места выхода таких пород на земную поверхность называются офиолитовой зоной”.
В рамках проведенных исследований геологи обнаружили блоки с характеристиками базальтов океанических островов. Для лабораторного изучения были отобраны девять образцов амфиболитов Салаирского кряжа.
Ученые проанализировали их химический состав. Особое внимание обращали на титан, иттрий, цирконий, ниобий и иттербий, поскольку содержание указанных элементов в породе не меняется даже при нагреве, давлении и высоких температурах.
Это позволило установить, что современный Салаирский кряж миллионы лет назад был дном океана. Его развитие постепенно привело к формированию континентальной земной коры.
Процесс вышел на свой пик примерно 520 миллионов лет назад или даже еще чуть раньше. Завершился же он около 500 миллионов лет назад, когда изученные породы были выведены на верхнекоровый уровень.
“Интервал 520-500 миллионов лет соответствует времени столкновения островодужной системы и океанических островов и тихоокеанскому орогенезу на Салаире”, – такой вывод сделали авторы работы.
“Новые находки меняют все представления о скорости и динамике роста континентальной коры, как в целом, так и в отдельных складчатых областях – горных районах”, – говорит кандидат геолого-минералогических наук Федор Жимулев из Института геологии и минералогии имени В.С. Соболева СО РАН.
Источник – ecoportal.su

К озерам Кавказского заповедника провели первую с советских времен экоэкспедицию

Научные исследования системы озер Кардывач, расположенных на территории Кавказского государственного природного биосферного заповедника, возобновились спустя почти 100 лет. Ученые Субтропического научного центра РАН завершили комплексную экологическую экспедицию для оценки компонентов природной среды местности, сообщили ТАСС в пресс-службе научного центра.
Нижнее озеро системы Кардывач, расположенное у подножия южного склона Главного Кавказского хребта на высоте 1838 м над уровнем моря, является вторым по величине озером в Краснодарском крае и благодаря своей живописности признано одним из самых красивых озер в России. Меньшее из системы – ледниковое озеро Верхний Кардывач – находится на высоте 2 472 м над уровнем моря в альпийском поясе.
“Несмотря на свою живописность, популярность, активную посещаемость туристами, эта местность довольно слабо изучена. Активные научные исследования несколькими экспедициями здесь выполнялись лишь в 1888-1930 годы и были посвящены в большей степени генезису самих озер и их геоморфологии. В современности научных изысканий на этой территории не выполнялось. При этом местность перспективна для научных исследований не только малой антропогенной нарушенностью и первозданностью, но также и характерной сменой высотных поясов Кавказа от лесной зоны до зоны альпийских лугов”, – цитирует пресс-служба руководителя экспедиции, главного научного сотрудника Субтропического научного центра РАН, доктора биологических наук Лалиту Захарихину.
Целью экспедиции стала комплексная оценка компонентов природной среды этой местности. В частности, ученые исследовали атмосферу, сделав замеры концентрации СО2 на разных высотах, состав снежного покрова, растительный и почвенный покровы, состав почвенной мезофауны, а также различающиеся трофностью водные биотопы. По данным дальнейшей аналитической обработки отобранных проб будут установлены гидрохимический состав водных объектов и геохимия компонентов окружающей среды в связанной цепи: горные породы – донные отложения – поверхностные воды – почвы – растительность – атмосфера.
По словам участника экспедиции, директора Центрального музея почвоведения им. Докучаева, доктора географических наук Елены Сухачевой, одной из задач экспедиции стала также дальнейшая популяризация полученных сведений об экологии характерных высотных ландшафтов Кавказа. Для этого были отобраны почвенные монолиты каждого из выделенных высотных поясов, как для экспозиции Субтропического научного центра РАН, так и для Центрального музея почвоведения им. Докучаева.
Научные исследования компонентов природной среды системы озер Кардывач планируется завершить осенью, добавили в пресс-службе Субтропического научного центра РАН.
Источник – ecoportal.su

Меркурий может скрывать под поверхностью слой алмазов

Исследователи считают, что под поверхностью Меркурия может находиться слой алмазов толщиной до 18 километров.
Эта гипотеза основана на недавних экспериментах, которые воссоздают условия, предположительно существовавшие на планете миллиарды лет назад, передает CNN.
Меркурий сформировался около 4,5 миллиардов лет назад, когда его поверхность представляла собой графитовую кору, плавающую над магматическим океаном.
Исследователи использовали пресс с наковальней для создания экстремальных условий, аналогичных тем, что, по их мнению, существовали вблизи ядра Меркурия.
Под давлением, в 70 000 раз превышающим атмосферное давление на Земле, и температурой до 2000 градусов по Цельсию, графит в эксперименте преобразовался в кристаллы алмаза.
Согласно исследованию, опубликованному в Nature Communications, на Меркурии содержится много углерода в виде графита, как показали данные миссии НАСА. Высокое содержание серы на планете снижает температуру плавления, что способствует появлению алмазов.
Исследователи предполагают, что магматический океан Меркурия был холоднее, чем считалось ранее, что также благоприятствует образованию алмазов.
Соавтор исследования Бернар Шарлье, глава отдела геологии в Льежском университете в Бельгии, отмечает, что толщина слоя алмазов, составляющая от 15 до 18 километров (от 9,3 до 11,1 миль), является лишь приблизительной и может измениться из-за продолжающегося охлаждения ядра Меркурия.
Ученые говорят, что алмазы могут подниматься на поверхность через лавовые потоки, как это происходит на Земле.
Миссия BepiColombo, запущенная в 2018 году и планируемая к прибытию на орбиту Меркурия в декабре 2025 года, сможет собрать больше данных о химическом составе планеты и проверить гипотезу об алмазах.
Эта миссия возглавляется Европейским космическим агентством и Японским агентством аэрокосмических исследований, ее цель — изучить внутреннюю структуру Меркурия.

Источник – Вечерние ведомости