Международный проект бурения озера Эльгыгытгын объединил усилия учёных нескольких стран – России, США. Германии. Исследовательскими работами руководили Мартин Меллес, представляющий Кёльнский Университет (Германия), Джулия Брикхем-Гретти из Массачусетского Университета (США) и заведующий лабораторией палеомагнетизма магаданского Северо-Восточного комплексного научно-исследовательского института Дальневосточного отделения Российской Академии наук (СВКНИИ ДВО РАН) кандидат геолого-минералогических наук Павел Минюк, обработку данных, полученных при бурении, проводили совместно с зарубежными коллегами сотрудники академических институтов ДВО РАН – Дальневосточного геологического и Биолого-почвенного. К каким выводам прищли исследователи, ДВ-РОСС рассказали в Президиуме Дальневосточного отделения РАН.

Результаты исследования самого длинного в настоящий момент озёрного керна, отобранного в Арктике, опубликованны в Science. Они свидетельствуют о том, что в течение последних 2.8 миллиона лет в Арктике неоднократно происходили продолжительные потепления, причём более тёплые, чем предполагалось ранее. Эти экстремально тёплые эпохи хорошо коррелируют с периодами, когда Антарктика была частично свободна ото льда, что предполагает тесную взаимосвязь климата Северного и Южного Полушарий. «Полярные регионы гораздо более чувствительны к климатическим изменениям, чем предполагалось», – таков вывод т научные со-руководителей проекта М. Меллеса, Д. Брикхем-Гретти и П. Минюка.

Публикуемые данные получены в результате исследований кернов донных осадков, отобранных в 2009 году из озера Эльгыгытгын на Чукотке. Озеро сформировалось 3.6 миллиона лет назад, когда огромный метеорит ударился о Землю, образовав 18-километровый кратер. С этого времени в озере началось накопление осадка. Исследователи отмечают, что метеоритный кратер образовался в той части Арктики, которая никогда не подвергалась покровному оледенению и, таким образом, осадконакопление было непрерывным на протяжении существования озера. Полученные керны охватывают геологическую летопись как минимум в 30 раз более длительную, чем летописи кернов льда из Гренландии, занимающих лишь последние 110 000 лет.

Данные кернов озера Эльгыгытгын отражают изменения климата и природной среды Арктики с большой чувствительностью. Физические, химические и биологические параметры исследованных осадков соответствуют выявленным ранее глобальным климатическим изменениям в соответствующие ледниковые/межледниковые периоды.

Для количественной оценки климатических параметров, отличающих различные межледниковья, четыре тёплых интервала были исследованы более детально: два самых молодых, «нормальных» межледниковья – голоцен (последние 12 000 лет) и эем (приблизительно 125 000 лет назад); и два межледниковья «высшего порядка», имевших место приблизительно 400 000 лет и 1.1 миллиона лет назад. Согласно реконструкциям климата, проведённым на основе пыльцевых данных, летние температуры в межледниковья «высшего порядка» были на 4-5° C выше современных, а годовых осадков выпадало на 300 миллиметров больше. Предлагается, что гренландский ледовый покров в его современном виде не мог существовать в эти интервалы.

Реконструкции, использующие современные приёмы моделирования климата, показывают, что высокие температуры и количество атмосферных осадков в межледниковья «высшего порядка» нельзя объяснить только орбитальными параметрами Земли или парниковыми газами атмосферы, которыми обычно обьясняют природу ледниковых и межледниковых периодов. Предполагается, что существовала дополнительная обратная связь климата. Учёные подозревают, что спусковой механизм для интенсивных межледниковий мог находиться в Антарктике. Исследования в рамках международной программы ANDRILL обнаружили повторяющиеся интервалы, во время которых Западный Антарктический ледяной щит таял. Полученные данные свидетельствуют, что некоторые из этих событий отчётливо коррелируют с межледниковьями «высшего порядка» в Арктике.

Авторы обсуждают два сценария для объяснения тесной взаимосвязи климата Северного и Южного Полушарий. Во-первых, уменьшение ледниковых покровов и исчезновение льда на антарктическом шельфе могли ограничить формирование холодных донных вод, текущих в северную часть Tихого океана и поднимающихся к поверхности, что приводило к более тёплым поверхностным водам, более высоким температурам и увеличению количества осадков на прилегающей суше. В альтернативном сценарии, распад Западного Антарктического ледяного щита, вероятно, приводил к существенному глобальному повышению уровня моря и позволял более тёплым поверхностным водам проникать в Северный Ледовитый океан через Берингов пролив.

«Исключительные потепления климата в Арктике и очевидная взаимосвязь климатов Северного и Южного Полушарий до сих пор не были известны», – отмечают авторы. «Наши данные имеют глобальное значение, принимая во внимание факты продолжающегося разрушения ледовых покровов вокруг Антарктического полуострова и краёв Западного Антарктического ледяного щита и потенциальное ускорение этих процессов в ближайщем будущем – в этом отношении, прошлое может быть ключом к будущему».

Международный проект бурения озера Эльгыгытгын финансировался Международной программой континентального научного бурения (ICDP), Отделением наук о Земле Российской Академии наук и Полярной программой Американского Национального научного фонда (NSF), Немецким федеральным министерством образования и исследований (BMBF), Институтом им. Альфреда Вегенера (AWI), Центром геологических исследований (GFZ) в Потсдаме, Дальневосточным отделением РАН, Российским фондом фундаментальных исследований (РФФИ), Австрийским министерством науки и исследований, Американским фондом гражданских исследований и развития (CRDF Global).