Группа ученых под руководством доктора Морана (Moran) из Университета Род Айленда (University of Rhode Island) обнаружила, что лед в Арктике начал образовываться на десятки миллионов лет раньше, чем это предполагали.
Для получения новых данных была создана экспедиция, использующая новое оборудование для проникновения в самый центр Арктики и бур ледяного покрова на больших глубинах. В экспедиции участвовали ледокол и бурильщик «Видар Викинг», ледокол «Оден» и ледокол «Советский Союз». В результате была решена загадка, которую пытались разгадать многие ученые мира.
Проблема заключалась в том, что ранее были доступны только образцы бурения ледяной толщи на краях Арктики, далеко от ее центра. По данным этих бурений оледенение Арктики началось от 10-ти до 2-х млн. лет назад, в то время как Антарктида начала оледеневать около 45 млн. лет назад. Такая большая разница в сроках оледенения требовала объяснений, так как считалось, что похолодание, случившееся 45 млн. лет назад, имело глобальный характер.
Основной причиной глобального похолодания считается уменьшение концентрации парниковых газов в атмосфере, в основном углекислого газа. Переход Земли от безледникового состояния к появлению оледенений в Антарктиде, Гренладии и Арктике связывалось с резким падением концентрации углекислого газа в земной атмосфере. Реконструкция древней атмосферы была сделана на основании данных множества бурений. Результаты бурений в Антарктиде совпадали с данными, полученными методом изотопного анализа морских отложений. Бурение в Арктике свидетельствовало о более позднем появлении льда. Такую задержку объясняли тем, что 45 млн. лет назад в районе Арктики проходили теплые течения, в то время как у берегов Антарктиды теплые течения прекратились в результате отделения от нее Южной Америки и Австралии.
Как показала группа исследователей под руководством Морана, галька, принесенная айсбергами в Антарктиду, обнаруживается в ее центре на глубине, соответствующей давности 45 млн. лет назад. Это означает, что оледенение Арктики и Антарктиды происходило практически синхронно. Эти данные свидетельствуют о том, что главной причиной глобального похолодания действительно стало уменьшение концентрации углекислого газа в атмосфере.
Тем не менее, некоторые данные предполагают существование других, дополнительных факторов, влиявших на изменение климата Земли. Группа исследователей под руководством Слуиджса (Sluijs) из Университета Утрехта (Utrecht University) получила данные о том, что температура воды в Арктике летом 55 млн. лет назад, до глобального похолодания, составляла +18°С. Современные модели не могут воспроизвести эту ситуацию, им требуется, по крайней мере, еще один фактор, способствующий повышению температуры. Предполагается, что таким фактором могли бы быть облака замерзшего водяного пара в нижней стратосфере – мельчайшие кристаллы льда улавливали бы и не пропускали часть излучения, которое Земля отражала обратно в атмосферу, и таким образом способствовали парниковому эффекту.
В работе Бринкуиса (Brinkhuis) и его коллег из Университета Утрехта установлена связь между транспортировкой тепла и соленостью воды в древней Арктике. Сегодня теплые соленые течения, приходящие в Арктику, охлаждаются, становятся более плотными и опускаются на большую глубину. По данным Бринкуиса 49 млн. лет назад существовал интервал времени длительностью 800 000 лет, когда поступление тепла с течениями прерывалось, в результате чего соли выпадали в осадок, и происходило образование пресной воды. В этот период времени поверхность воды в Арктике была заселена водяными папоротниками рода Azolla. Пресной воды было так много, что она выходила в океан и приносила туда с собой водяные папоротники. Арктическое царство папоротников кончилось 48,3 млн. лет назад из-за того, что вода в Арктике вновь стала соленой из-за возобновившихся теплых течений.
Поскольку циклы потеплений и похолоданий на Земле тесно связаны с концентрацией парниковых газов в атмосфере, особенно углекислого газа, их исследование имеет большое практическое значение. Если мы научимся моделировать процессы, происходившие в древней атмосфере, то это даст возможность предсказывать изменения климата в будущем. Это особенно актуально, так как современная атмосфера Земли в результате индустриальной революции становится все более насыщенной углекислым газом и метаном. За последние 650 000 лет содержание этих газов в атмосфере не превышало значений, достигнутых в начале индустриальной эпохи. Человеческая деятельность меняет состав атмосферы, поэтому желательно, чтобы это происходило предсказуемо.
