Возможная роль расширения Арктического морского пути в запуске Мидплейстоценового перехода

Почему далёкий арктический шлюз важен и сегодня

Сотни тысяч лет назад тонкое изменение в рельефе арктического дна могло помочь перевести ледниковые циклы Земли в новый ритм. В этом исследовании рассматривается, как постепенное затопление шельфа Баренцева моря, открывшее новый пролив между Арктическим океаном и Северной Атлантикой, могло перестроить океанскую циркуляцию, захватить больше углерода в глубинах и позволить большим ледниковым щитам выжить. Понимание этой древней реорганизации помогает объяснить, почему планета перешла от более коротких, менее глубоких оледенений к более длительным и глубоким, которые оставили след в современной климатической системе.

Загадка в ритме ледниковых периодов

Климатические записи показывают, что между примерно 1,25 и 0,7 миллиона лет назад, в период Мидплейстоценового перехода, характер ледниковых циклов изменился. До этого интервала ледники нарастали и отступали примерно каждые 41 000 лет, следуя умеренным колебаниям наклона земной оси. Позже этот паттерн сместился к примерно 100 000-летним циклам с более холодными и длительными оледенениями и более короткими тёплыми интервалами. Поскольку поступающая от Солнца энергия изменилась незначительно в этот период, учёные полагают, что медленные изменения внутри системы Земли, такие как поведение ледниковых щитов и океанская циркуляция, изменили климатическую реакцию на орбитальные возмущения.

Чтение древних океанов по химическим отпечаткам

Чтобы понять, что происходило в Арктике, исследователи проанализировали длинный донный керн с хребта Менделеева в западной части Арктического океана. Они измеряли соотношения изотопов неодима, сохранённые в тонком слое железо‑марганцевых минералов, образовавшихся на морском дне по мере осаждения частиц. Разные водные массы несут отличительные «подписи» неодима, поэтому сдвиги в этих соотношениях отражают изменения в том, какими водами заполнялись глубокие части Арктики. Сопоставив эту запись с предыдущими данными и сравнив с результатами с других участков Арктики и Северной Атлантики, они восстановили почти двухмиллионолетнюю историю силы связи между Атлантикой и Арктикой.

Признаки нарастания талых вод и изменения притока

Запись неодима показывает два ключевых шаблона. Во‑первых, после Мидплейстоценового перехода появляются короткие резкие отклонения, которые авторы связывают с импульсами талых вод от растущих ледниковых щитов в Северной Америке и Евразии. Эти всплески, вероятно, доставляли в Арктику большие объёмы пресной воды и эродированного материала, временно изменяя химию глубинных вод. Во‑вторых, под этим «шумом» прослеживается долгосрочная тенденция: до перехода глубокая Арктика выглядела менее подверженной влиянию атлантической воды и на поверхности была постоянно более пресной, тогда как после перехода базовый сигнал смещается в сторону значений, соответствующих современному атлантическому притоку. Вместе с данными по микрофоссилиям и изотопам, указывающими на изменение поверхностной солёности и распределения видов, это предполагает постепенное усиление связи между Атлантикой и Арктикой.

Открытие новой «двери» в Арктике

Геологические исследования прилегающих шельфов предлагают возможный механизм этой перемены. По мере того как ледниковые щиты Северного полушария росли и эродировали Баренцев шельф на протяжении многих ледниковых циклов, они срывали огромные объемы горных пород и понижали уровень земли, постепенно превращая в значительной степени сухую платформу в затопленный пролив. Модели и карты морского дна указывают, что этот Баренцев проход стал стабильным океанским шлюзом примерно в то же время, что и Мидплейстоценовый переход. Становясь открытым, он обеспечил второй крупный путь, наряду с проливом Фрама, для солёной атлантической воды в Арктику и для более пресной арктической воды обратно на юг. Этот новый маршрут мог усилить вынос холодной пресной поверхностной воды в Северную Атлантику без необходимости усиления глобальной перевертывающей циркуляции.

От перестройки пролива к удлинению ледниковых циклов

Авторы предлагают, что эта перестановка шлюзовой системы способствовала опреснению Северной Атлантики, ослабляя глубокое перемешивание там и позволяя плотным, богатым углеродом южным водам распространяться дальше на север в глубинном океане. Этот глубокий пул «старых» вод запасал бы больше углерода вдали от атмосферы, снижая концентрацию углекислого газа и охлаждая планету. Одновременно дополнительное тепло и влага, приносимые на север атлантическими водами, стимулировали бы выпадение снега над растущими ледниковыми щитами, тогда как более пресная поверхностная вода дополнительно ограничивала бы глубокую веретённую циркуляцию. Эти связанные обратные связи делали ледниковые щиты большими и более устойчивыми, позволяя им переживать кратковременные тёплые пики солнечной радиации и отвечать вместо этого на более медленные циклы порядка 100 000 лет. Таким образом, медленно открывавшийся арктический пролив мог сыграть тихую, но мощную роль в перестройке ледниковых циклов Земли.

Цитирование: Jang, K., Bayon, G., Han, Y. et al. The potential role of Arctic seaway expansion in driving the Mid-Pleistocene Transition. Commun Earth Environ 7, 449 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03570-4

Ключевые слова: Мидплейстоценовый переход, циркуляция в Арктическом океане, Баренцев проход, ледниковые циклы, хранение углерода в океане