Международная группа исследователей смогла проанализировать результаты бурения донного осадка на чукотском озере Эльгыгытгын. Этот водоем с труднопроизносимым названием, точнее говоря, его донные отложения, является уникальным источником сведений о климатических изменениях, происходивших на нашей планете в течение нескольких миллиардов лет.
Можно сказать, что небольшое озеро на Чукотке с экзотическим названием Эльгыгытгын (что переводиться на русский язык как "белое"), расположенное в 390 километрах к северо-западу от города Анадырь, является наиболее полной палеоклиматической летописью Земли за период в 3,6 миллиона лет. Считается, что началась она с того, что в этом месте в нашу планету врезался крупный метеорит, и его ударный кратер заполнился водой окрестных речушек.
Вода принесла с собой донные осадки. Во время всех известных оледенений ледники, несущие массу осадочных пород, миновали это место, поэтому картина динамики отложений осадков осталась здесь предельно чистой. Кроме того, около озера нет и никогда не было поселений человека, поэтому даже люди здесь не смогли ничего испортить.
С другой стороны, зачем жить рядом с водоемом, который большую часть года покрыт льдом, в некоторые годы не успевает освободиться от него и летом? Поэтому даже водоплавающих птиц не привлекают берега Эльгыгытгына. Да и рыб там никаких нет, кроме эндемичного вида длинноперой палии Световидова (Salvethymus svetovidovi), которая промыслового значения не имеет. Однако для ученых это озеро является еще более ценным подарком природы, чем известный антарктический подледный водоем "Восток".
В чем же заключается интерес научного сообщества к этому озеру с труднопроизносимым названием? Во-первых, в том, что оно в течение нескольких миллионов лет накапливало всевозможные осадки, которые так в нем и оставались. А по осадкам можно сказать многое. К примеру, скорость разложения углеродистых соединений зависит от температуры внешней среды, а значит, по характеру его распада можно составить температурную карту местности.
Читайте также: Деревья помнят все! Даже вспышки на Солнце
Об этом можно еще судить по количеству в осадке кислорода — ведь он расходуется при разложении органики, и если его много, значит, его разложение в соответствующем слою временном отрезке шло медленно из-за холода. Кроме того, соотношение кремния и титана в осадке показывает интенсивность фотосинтеза диатомовых водорослей, которые, судя по всему, обитают в озере очень давно. Если она была высокой, значит, климат был теплым. Попавшие на дно пыльца и споры низших растений тоже могут многое рассказать об изменениях экосистем вокруг озера. К примеру, если в каком-либо слое осадка обнаружится пыльца тропических растений, это опять-таки скажет о более теплом климате.
Во-вторых, отсутствие антропогенной нагрузки на озеро делает результаты анализов весьма и весьма достоверными — как и в антарктических озерах. Но добраться до берегов Эльгыгытгына куда проше, чем организовать экспедицию в Антарктиду. Да и результативнее — на сегодняшний день данные исследования самого длинного антарктического керна охватывают период всего-то в 800 тысяч лет.
Итак, чукотским уникальным озером, впервые описанным еще знаменитым С. В Обручевым в 30-х годах прошлого столетия, с 1998 года плотно занимается международная группа исследователей из Германии США и России (финансируют проект, увы, только США и Германия). Последняя экспедиция в эти края состоялась в 2009 году. И вот недавно наконец-то были обработаны все полученные в ходе нее результаты. Ученым удалось проанализировать данные с кернов со дна озера, в том числе 517-метровый образец, который достал до поверхности самого кратера. В итоге исследователи впервые смогли увидеть, как менялся климат на протяжении 2,8 миллиона лет истории сибирской Арктики.
Итак, что же удалось обнаружить? В статье, опубликованной в журнале Science, геологи пишут, что в осадке можно выделить три чередующиеся фации. Первая включает тонкие серые и черные слои пород. Это говорит о том, что она образовывалась тогда, когда климат в этой части Арктики был более суровым, чем сейчас, и лед покрывал озеро круглый год. Тогда воды озера смешивались поскольку не было конвекции (то есть прогретая вода не поднималась для того, чтобы, охладившись и попутно насытившись кислородом, опуститься). Следовательно, на дне образовывался черный осадок из органики, не успевшей разложиться из-за недостатка кислорода. А серый цвет говорит о наличии восстановленного железа, которое в отсутствии О2 некому было окислять.
Вторая фация содержит осадок светло-коричневого цвета. Интересно, что она менее ограничена от двух других и встречается чаще всего. Подобное осадконакопление соответствует условиям, похожим на современные — когда летом лед тает, открывая дорогу фотосинтезу и кислороду. Собственно говоря, коричневый цвет этой фации как раз и придает не полностью окисленное железо. Неразложенной органики в этой фации меньше, чем в предыдущей, но она все-таки есть.
Третья же фация включает в себя осадок ржаво-красного цвета, поскольку в ней содержится много окисленного железа, а вот органика практически отсутствует. Такой осадок образуется, когда теплый сезон года очень долгий, большую часть времени поверхность озера свободна ото льда и водоросли могут интенсивно фотосинтезировать. Похоже, в то время климат на Чукотке был похож на условия современного Кавказа или Крыма, а может, и совсем безморозный (напомним, что большое количество окисленного железа в осадке характерно для донных отложений тропических озер).
Самое интересное заключается в том, что в последний раз эти две фации присутствуют в мезозойскую эру во время периодов, которые называют MIS 5e (около 130 тысяч лет назад) и MIS 11c (чуть более 400 тысяч лет назад). Во время первого климат в Арктике был практически тропическим. Второй же был не столь теплым, зато достаточно длинным. Однако, если говорить о конкретном месте, то во время MIS 11c в районе Эльгыгытгына было значительно теплее, чем в эпоху MIS 5e.
Получается, что арктический регион не всегда был всепланетным холодильником — знавал он и более теплые времена. Конечно же, и во время MIS 5e, и в эпоху MIS 11c Чукотка находилась несколько южнее, нежели сейчас, однако отнюдь не на экваторе — эта часть древнего суперконтинента Лавразии все равно "тусовалась" недалеко от полярного круга. Так почему же там было так жарко? Увы, ответа на этот вопрос ученые пока дать не могут. Впрочем, основных причин может быть две: в те времена эти места могли омываться теплыми течениями, приходившими прямо из тропического океана Тетис, либо же солнечная активность в ту пору была намного выше, чем сейчас.
Читайте также: Лед в Арктике тает — на Земле холодает
Тем не менее, ученые все-таки хотят докопаться до истины. И их можно понять: ведь Арктика — один из самых чувствительных к изменениям климата районов Земли. Как известно, нынешнее таяние льдов в этом регионе повлияло на погоду и в других, куда более отдаленных от нее частях планеты. Так что разгадка тайны мезозойских "арктических тропиков" смогла бы сделать современные прогнозы о грядущих климатических изменениях куда более точными…