Исследование, опубликованное в Nature Geoscience, дает новое представление о скрытой роли древних подземных вод, о том, как они могли взаимодействовать с ледниковыми щитами и как влияли на повышение уровня моря в ходе климатических изменений.
Подземные воды являются жизненно важным источником пресной воды, которые обеспечивает почти половину бытовых потребностей в мире. Значительная часть этой воды – от 42 до 85% – представляет собой грунтовые воды, которые ушли в землю более 11700 лет назад, до начала голоцена. Эти древние подземные воды трудно восполнить, они становятся все более уязвимыми к загрязнению или засолению из-за смешивания с морской водой. Чтобы защитить этот ресурс, важно понимать, как долго он остается под землей и как он перемещается и меняется с ходом времени.
«В регионах, когда-то покрытых обширными ледяными щитами и ледниками, ископаемые воды могли образовываться в результате резких изменений уровня моря и перемещения массивных ледяных тел, – говорит участник исследования Хон Вэйли, сотрудник Стокгольмского университета. – Некоторые исследования предполагают, что этот глубокий поток грунтовых вод может способствовать дестабилизации ледяных покровов или ускорять их таяние. Однако эти районы труднодоступны, поэтому до сих пор у нас было очень мало непосредственных свидетельств, подтверждающих эти идеи».
В новом исследовании ученые Стокгольмского университета использовали новый метод: вместо бурения ледников они сфокусировались на том, как древние подземные воды впадают в океан. Работая совместно с учеными из Норвегии, Польши и Германии, команда собрала образцы жидкости с морского дна у северного побережья Норвегии, на границе Лофотенских островов и Вестеролена. На глубине 760 м ниже уровня моря исследователи зафиксировали выход пресных подземных вод с морского дна. Это убедительно свидетельствует о том, что они возникли в результате ледниковых процессов, которые, возможно, имеют тысячелетнюю историю.
«Проанализировав содержание радиоуглеродов в ископаемых грунтовых водах, которые являются временным маркером их последнего контакта с атмосферой, мы смогли определить точные временные рамки движения грунтовых вод», – говорит Софи тен Хитбринк, аспирантка Стокгольмского университета. – Мы обнаружили, что ископаемые грунтовые воды изменили свой состав после отступления Фенноскандинавского ледникового щита. Когда этот регион был покрыт толстым ледником высотой в один километр, талая вода заполнила подземные пространства. После того как ледяной щит разрушился и уровень моря повысился, эти пресные грунтовые воды постепенно заместились морской водой».
В исследовании впервые представлена подробная хронология, показывающая, как древние подземные воды попадали в океан, и отражающая влияние ледниковых изменений. Находки не только указывают на то, когда изменился состав подземных вод, но и показывают, что, как только от ледника перестала поступать свежая талая вода, подземные воды быстро оказались уязвимыми к смешиванию с морской водой. По словам исследователей, полученные результаты важны для понимания стабильности ледников, процесса поступления питательных веществ, здоровья морских экосистем и того, сколько углерода может поглотить прибрежный океан.
Источник – “Вестник ОНЗ РАН”