Когда ледниковый щит «выбирает» другую историю
Как восстановить климат Земли десятки тысяч лет назад, если прямых наблюдений тогда не существовало? Один из важнейших источников — ледяные керны Гренландии и Антарктиды. По их изотопному составу можно реконструировать изменения температуры прошлого. Однако разные ледяные архивы дают несколько разные результаты: антарктическая запись EPICA меняется относительно плавно, а гренландская NGRIP содержит гораздо более резкие колебания на масштабах сотен и тысяч лет.
В новой работе сотрудников ЛТК ИФА им. А. М. Обухова РАН — м. н. с. А. Н. Плоскова и зав. лаб., г. н. с. А. В. Елисеева — исследовано, насколько выбор такой реконструкции влияет на моделирование ледниковых щитов Северного полушария.
Авторы провели ансамбль численных экспериментов с реконструкциями EPICA и NGRIP. Современное состояние атмосферы задавалось по реанализу ERA5, а климат последнего ледникового максимума — по результатам модели IPSL-CM4-V1-MR.
В целом обе реконструкции дают близкую картину эволюции ледниковых щитов. Однако в период
MIS3 — примерно 60–30 тыс. лет назад — различия становятся особенно выраженными, что указывает на повышенную чувствительность ледниковой системы к характеру климатического воздействия во время MIS3.
Чтобы оценить роль тысячелетних колебаний климата, авторы провели два встречных эксперимента: в более плавную реконструкцию EPICA добавляли вариации температуры и осадков, а более изменчивую NGRIP, наоборот, сглаживали. В контрольных расчётах NGRIP давала в MIS3 более высокий уровень Мирового океана — примерно на 40 м по сравнению с EPICA. Добавление тысячелетних колебаний в EPICA приводило к усиленному таянию и сдвигало результаты в сторону NGRIP. При сглаживании NGRIP происходило обратное: уровень моря снижался, а результаты приближались к варианту с EPICA.
Чем обусловлена повышенная чувствительность ледниковой системы именно в период MIS3? Авторы связывают её с особенностями орбитального воздействия. Летняя инсоляция в Северном полушарии оставалась повышенной в течение длительного времени — порядка 20–30 тыс. лет. В результате ледниковая система могла оказаться близкой к пороговому состоянию, при котором даже сравнительно небольшое изменение внешнего воздействия способно заметно изменить дальнейшую траекторию её эволюции.
В терминах теории динамических систем это может означать положение модели вблизи границы бассейнов притяжения разных устойчивых состояний: небольшое возмущение способно направить систему по одной из принципиально различных траекторий.
Таким образом, важен не только выбор между реконструкциями EPICA и NGRIP, но и характер содержащейся в них изменчивости на тысячелетних временных масштабах. Практический вывод работы состоит в том, что оба набора данных могут использоваться для моделирования ледниковых щитов, однако при работе с NGRIP авторы считают целесообразным предварительно исключать вариации с масштабами менее примерно 2 тыс. лет, поскольку наиболее выраженная часть этих колебаний имеет региональный, а не глобальный характер.
Результаты показывают, что вблизи критических состояний даже относительно небольшие различия в климатическом воздействии могут привести к существенно разным сценариям эволюции ледниковых щитов — и, как следствие, уровня Мирового океана
Подробнее в статье в журнале Проблемы Арктики и Антарктики: А. Н. Плосков, А. В. Елисеев «Чувствительность результатов интегрирования модели ледниковых щитов Северного полушария в последнем ледниковом цикле к внешнему воздействию на тысячелетнем временном масштабе» 2026; 72(3):440–452.
