Доказательства, содержащиеся в ледяном керне, показывают, что в одном месте ледяной щит истончился на 450 метров чуть менее чем за 200 лет. Это первое свидетельство такого быстрого таяния льда в Антарктиде. 

Ученые обеспокоены тем, что сегодняшнее повышение температуры может дестабилизировать некоторые части Западно-Антарктического ледникового щита в будущем, потенциально пройдя переломный момент и вызвав неостановимый коллапс. Свежее исследование проливает свет на то, как быстро может происходить этот процесс, если температура продолжит расти.

"Теперь у нас есть прямые доказательства того, что ледниковый щит в прошлом быстро терял лед, — говорит старший автор исследования, профессор Эрик Вольф. — Этот сценарий существует не только в предсказаниях нашей модели, он может повториться, если части ледникового покрова станут нестабильными".

Антарктические ледяные щиты, простирающиеся с запада на восток, содержат достаточно пресной воды, чтобы поднять глобальный уровень моря примерно на 57 метров. Западно-Антарктический ледниковый щит считается особенно уязвимым, поскольку существенная его часть расположена на каменистом дне.

Согласно прогнозам, большая часть этого льда часть может исчезнуть в ближайшие несколько столетий, что приведет к повышению уровня моря. Однако неизвестно, когда и как быстро это произойдет.

Один из способов получить более точные прогностические модели ледникового покрова — это предоставить им данные в периоды потепления в истории Земли. На пике последнего ледникового периода 20 000 лет назад лед Антарктики покрывал большую площадь, чем сегодня. По мере того как наша планета оттаивала и температура медленно повышалась, его объемы сжимались более или менее до нынешних показателей.

"Мы хотели знать, что случилось с Западно-Антарктическим ледниковым щитом в конце Последнего ледникового периода, когда температура на Земле росла, хотя и медленнее, чем при нынешнем антропогенном потеплении, — объясняет соавтор исследования Изобель Роуэлл. — Используя керны льда, мы можем вернуться в то время и оценить толщину и протяженность ледяного покрова".

Керны состоят из слоев, которые образовались при выпадении снега, а затем были погребены и уплотнены в кристаллы льда в течение тысяч лет. Внутри каждого из них заключены пузырьки древнего воздуха и загрязняющих веществ, которые смешивались с ежегодными снегопадами. Они могут дать подсказку об изменении климата и площади льда.

В 2019 году исследователи извлекли ледяной керн длиной 651 метр на ледниковом острове Skytrain. После транспортировки образцов в Кембридж ученые проанализировали их, чтобы оценить толщину льда. Сначала они измерили стабильные изотопы воды, которые указывают температуру на момент выпадения снега.

Они также измерили давление пузырьков воздуха, оказавшихся во льду. Как и температура, давление воздуха также систематически меняется с высотой. Нижележащий, более тонкий слой содержит пузырьки воздуха под более высоким давлением.

Эти измерения показали им, что 8000 лет назад ситуация резко поменялась. "Как только лед истончился, он стал очень быстро сокращаться, — говорит Вольф. — Это явно был переломный момент — неконтролируемый процесс".

Ученые полагают, что это истончение, вероятно, было вызвано проникновением теплой воды под край Западно-Антарктического ледникового щита, который обычно располагается на скальной породе. Вероятно, это отделило часть льда от дна, позволив ему внезапно всплыть и образовать то, что сейчас является шельфовым ледником Ронне. Это затем позволило соседнему ледниковому острову, который больше не сдерживался ледяным покровом, быстро истончиться.

Исследователи также обнаружили, что содержание натрия во льду (из соли в морских брызгах) увеличилось примерно через 300 лет после этого процесса. Открытие подсказало им, что после того, как лед истончился, шельфовый ледник уменьшился, и море оказалось на сотни километров ближе к месту работ.

Модели ледникового покрова определили, что отступление произошло где-то между 12 000 и 5 000 лет назад, но не могли сказать, насколько быстро это произошло. "Теперь у нас есть очень точно датированные наблюдения за этим отступлением, которые можно использовать в улучшенных моделях", — говорит Роуэлл.

Хотя Западно-Антарктический ледниковый щит быстро отступил 8000 лет назад, он остановился, когда достиг примерно нынешних размеров. "Сейчас крайне важно выяснить, может ли дополнительное тепло дестабилизировать лед и заставить его снова начать отступать", — сказал Вольф.

Исследование, опубликовано в журнале Nature Geoscience.