Краткосрочная динамика антарктического ледяного щита в позднем олигоцене

Почему древний лед важен для нашего будущего

Ученые ищут естественные «эксперименты», показывающие, как поведут себя большие ледяные щиты в более теплом мире. Это исследование возвращается примерно на 26 миллионов лет назад, в период, когда концентрации углекислого газа были сопоставимы с ожидаемыми к концу этого столетия, чтобы выяснить, как реагировал антарктический ледяной щит. Буря глубоководных осадков и анализ крошечных ископаемых раковин и химических «отпечатков» позволили авторам показать, что лед в Антарктиде рос и уменьшался гораздо более драматично и чаще, чем считали ранее — давая подсказки о том, насколько быстро лед и уровень моря могут измениться в будущем.

Теплый мир, во многом похожий на грядущий

Поздний олигоцен, примерно между 26,2 и 25,2 миллиона лет назад, был теплее, чем сегодня, но Антарктида уже была покрыта крупным ледяным щитом. Атмосферный углекислый газ, по оценкам, находился на уровне около 500–570 частей на миллион — близко к прогнозам на конец этого столетия. В то же время континенты занимали немного иные положения, и океанские проходы вокруг Антарктиды продолжали меняться, что способствовало установлению мощного окружного Антарктического циркумполярного течения. Такое сочетание высоких парниковых газов, измененной океанской циркуляции и крупного южного ледяного щита делает поздний олигоцен ценным глубоковременным аналогом будущего климата.

Чтение климатической истории по крошечным раковинам

Команда сосредоточилась на сайте бурения ODP 689 на Мауд-Райз в Южном океане, где осадки на глубоком дне накапливались равномерно. В этих слоях ила они выделяли одноклеточных организмов — бентосных фораминифер, чьи карбонатные раковины сохраняют химию и температуру древней морской воды. Измеряя кислородные изотопы и соотношение магния к кальцию в раковинах, исследователи отделили изменения температуры донной воды от изменений глобального объема льда. Затем они сопоставили этот рекорд объема льда с изотопами двух металлов — неодима и свинца — запечатленными в окружающих осадках. Эти изотопные подписи действуют как «штрихкоды» для типов пород, разрушаемых на Антарктическом континенте, и для интенсивности их измельчения и выветривания.

Ледяной щит, который «переключался» с ритмом земного качания

Запись на основе кислорода показывает, что антарктический ледяной щит в этот миллионолетний интервал вовсе не был статичным. Объем льда колебался между состояниями, сопоставимыми с сегодняшней массой антарктического льда или даже большей, и значительно меньшими конфигурациями, но он никогда полностью не исчезал. Эти колебания выстраивались не только по долгим медленным изменениям орбиты Земли, известным как циклы эксцентриситета, но и по приблизительно 41-тысячелетнему циклу наклона оси (обликации). Это означает, что угол наклона земной оси — который контролирует количество солнечного света, достигающего высоких южных широт — сильно задавал ритм роста и отступления антарктического льда, даже при высоком содержании углекислого газа. В некоторые интервалы восстановленные изменения объема льда соперничали с теми, что выводят для более поздних ледниковых периодов плиоцена и плейстоцена.

Породные «отпечатки» раскрывают смену эрозии

По мере расширения и сокращения ледяного щита он счесывал разные комплексы горных пород и поставлял их обломки и растворенные продукты в океан. Это зафиксировано в меняющихся изотопных сигнатурах неодима и свинца на участке 689. В более холодные, сильно оледеневшие периоды осадки показывают импульсы изотопных значений, указывающие на усиленную эрозию старых пород Восточной Антарктиды у шельфа, вероятно, когда более толстый лед продвигался вперед и айсберги экспортировали обломки. В более теплые фазы сигнал смещается к «открытоокеаническому» фоновому уровню, доминируемому материалом, циркулирующим внутри Ведделловой гиры — большого водоворота у берегов Антарктиды. На большей части записи сдвиги изотопов металлов отслеживают изменения объема льда, прямо связывая континентальную эрозию и региональную океанскую циркуляцию с расширением и сокращением ледяного щита.

Доказательство долгоживущего гиганта Восточной Антарктиды

Один из наиболее убедительных результатов следует из того, как изотопы свинца в образцах, образованных из морской воды, отличаются от тех, что в твердых обломках пород. Это постоянное несоответствие указывает на стиль интенсивного неравномерного химического выветривания, характерного для пород, перемалываемых под крупным ледяным щитом. Авторы показывают, что этот «несовпадающий» сигнал выветривания уже прочно существовал в позднем олигоцене и оставался стабильным на протяжении всего изученного миллиона лет. В сочетании с крупными, но не полными колебаниями объема льда это свидетельствует о существенном, долгоживущем ледяном щите Восточной Антарктиды, который никогда полностью не исчезал, даже в самые теплые интервалы. Для настоящего времени вывод таков: большой преимущественно континентальный антарктический ледяной щит может устойчиво существовать при высоких концентрациях углекислого газа, но при этом способен резко менять размер на временных масштабах десятков тысяч лет — изменения, которые привели бы к крупным повторяющимся колебаниям глобального уровня моря.

Цитирование: Creac’h, L., Brzelinski, S., Lippold, J. et al. Short-term Antarctic ice-sheet dynamics during the late Oligocene. Commun Earth Environ 7, 189 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03217-4

Ключевые слова: Антарктический ледяной щит, палеоклимат, олигоген, изменение уровня моря, Южный океан