Найти положительную сторону среди интенсивной, вызванной деятельностью человека нестабильности климата Земли непросто, хотя это не остановило исследователей от попыток. Давняя теория предполагает, что таяние ледников на самом деле может помочь замедлить изменение климата, питая водоросли, но новое исследование опровергло эту идею.
Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications Earth & Environment, показывают, что талая вода с шельфового ледника Антарктики выбрасывает в окружающие воды гораздо меньше железа, чем ожидали ученые. Авторы утверждают, что это подрывает теорию железного удобрения, которая утверждает, что богатая железом талая ледниковая вода будет питать цветение водорослей, которые по мере своего роста вытягивают согревающий планету углекислый газ из атмосферы.
«В этой статье мы утверждаем, что талая вода содержит очень мало железа, и большая часть железа, которую она несет, поступает в результате измельчения и растворения породы в жидком слое между породой и ледниковым покровом, а не из самого льда, который вызывает повышение уровня моря», — заявил в своем заявлении ведущий исследователь Роб Шеррелл, профессор биогеохимии в Университете Рутгерса.
Проблемы теории полевых данных
Доказательства, подтверждающие теорию железного удобрения, получены в основном в результате моделирования и компьютерного моделирования. Шеррелл и его коллеги хотели проверить ее достоверность, используя реальные данные, поэтому они организовали экспедицию в море Амундсена в Западной Антарктиде.
Шельфовый ледник Амундсена имеет самую высокую скорость истончения в Антарктиде, и поэтому таяние Антарктики является причиной большей части повышения уровня моря. Когда теплая морская вода поднимается из глубин океана и попадает в полости под шельфовым ледником, который является морским продолжением ледника вдали от континента, она тает шельф снизу, высвобождая пресную воду в океан.
На шельфовом леднике Дотсона исследователи отобрали пробы воды в месте входа морской воды в такую полость и в точке ее выхода после стока талой воды. Ведущий автор исследования Венкатеш Чинни, постдокторант из Рутгерса, затем проанализировал образцы в лаборатории, чтобы оценить содержание в них железа, а коллеги из Техасского университета A&M измерили изотопные соотношения, чтобы выяснить, откуда взялось железо.
Анализ показал, что общий объем талой воды составляет лишь 10% вытекающего растворенного железа, тогда как 62% поступает из глубинного потока воды. Оставшиеся 28% исследователи определили из материалов, полученных из шельфовых отложений. Это опровергает идею о том, что талая вода может стимулировать достаточно сильное цветение водорослей, чтобы компенсировать глобальное потепление.
Осложнения таяния ледников и потепления
Хотя исследование приводит убедительные доводы против теории железного удобрения, авторы отмечают, что истинное понимание подледниковых процессов, связанных с потоком железа, требует дополнительных исследований.
Более того, они исследовали только один антарктический шельфовый ледник, и то, как вода движется и смешивается в подледных полостях, может варьироваться в зависимости от размера шельфа, условий окружающего океана и свойств оттока талой воды. Исследователи полагают, что фундаментальный баланс источников растворенного железа, который они наблюдали в Дотсоне, в целом может быть применим и к другим шельфовым ледникам, но для проверки этого также потребуются дополнительные исследования.
Это не первое исследование, ставящее под сомнение теорию железного оплодотворения. Например, предыдущие исследования показали, что прошлые скачки концентрации железа в экваториальной части Тихого океана практически не влияли на водоросли, улавливающие углерод. Между тем, существует достаточно доказательств того, что таяние ледников может повысить региональные температуры – и, следовательно, таяние – за счет затемнения поверхности ледника, заставляя его поглощать больше солнечной радиации.
Взаимодействие между глобальным климатом и океанскими процессами, приводящими к таянию ледников, невероятно тонкое, поэтому для региональных исследований так важно проверять выводы и теории, основанные на моделировании. Такая работа, возможно, не даст много надежд, но она поможет ученым понять будущее потепления Антарктиды.
