Этот антарктический осьминог предупреждает о повышении уровня моря

У ученых есть давно задавался вопросом, является ли Западно-Антарктический ледниковый щит является бомбой замедленного действия с точки зрения повышения уровня моря. Новые данные, полученные из ДНК небольшого осьминога, обитающего в Южном океане, позволяют предположить, что ледниковый щит действительно находится под угрозой разрушения, согласно данным исследование, опубликованное в четверг в журнале «Наука».

Исследование не предсказывает, когда это может произойти, но указывает на то, что глобальное потепление на 1,5 градуса Цельсия по сравнению со средним доиндустриальным глобальным показателем или, возможно, даже меньше этого значения может стать переломным моментом для ледникового покрова. Земля сейчас близка к этому температурному уровню.

Сегодня в водах вокруг Антарктиды обитает несколько отдельных популяций Pareledone turqueti, широко известных как осьминог Тюрке. Эти осьминоги ползают по морскому дну и обычно не уходят далеко от дома. Некоторые особи или их яйца могут время от времени переноситься течениями в соседние группы, но популяции в морях Росса и Уэдделла разделены непроходимым Западно-Антарктическим ледниковым щитом.

И все же генетический анализ осьминогов из разных мест Антарктиды показывает, что эти две популяции смешивались и обменивались ДНК около 120 000 лет назад. Это было время в истории Земли, называемое «Последним межледниковьем», перед самым последним ледниковым периодом, когда температуры были такими же, как сегодня.

По мнению исследователей, наблюдаемые закономерности в генофонде осьминогов были бы возможны только в том случае, если бы в то время не существовало Западно-Антарктического ледникового щита, а относительно открытые морские пути через континент позволяли бы осьминогам свободно перемещаться между морями Росса и Уэдделла.

Ученым известно, что уровень моря тогда был на несколько метров выше. Но пришла ли дополнительная вода из Западной Антарктиды — это «вопрос, на который геолого-научное сообщество пытается ответить уже почти 50 лет», — сказала Салли Лау, научный сотрудник Университета Джеймса Кука в Таунсвилле, Австралия, и ведущий автор нового исследования. изучать.

Сегодня средняя глобальная температура примерно на 1,2 градуса по Цельсию выше, чем она была с 1850 по 1900 год, когда сжигание ископаемого топлива начало нагревать климат. Во время последнего межледниковья средняя глобальная температура была примерно на 0,5–1,5 градуса Цельсия выше, чем доиндустриальная базовая линия, но уровень моря был на 5–10 метров выше, чем сегодня. Если изменение климата полностью растает ледяной покров Западной Антарктики, уровень моря может подняться в среднем на пять метров или 16 футов. (Ледяной щит Восточной Антарктики содержит еще больше замороженной воды, но считается более стабильным.)

Исследователи не заявили прямо, привели ли сегодняшние температуры на планете к полному разрушению западного ледникового покрова. «Мы до сих пор не можем сказать наверняка, но это определенно подразумевается», — сказал Николас Голледж, профессор гляциологии в Университете Виктории в Веллингтоне в Новой Зеландии и еще один автор исследования.

Если ледяной покров уже достиг переломной точки, оценки того, как быстро он может растаять, варьируются от 200 до 2000 лет. «Наши действия с этого момента будут по-прежнему изменять скорость, с которой мы этого достигнем», — сказал доктор Голледж.

В отличие от сегодняшнего дня, Последнее межледниковье было частью продолжающегося естественного цикла изменений наклона оси Земли и ее орбиты вокруг Солнца, а также связанных с этим изменений количества солнечного света, получаемого планетой. Эти циклы происходят постепенно в течение десятков тысяч лет. Нынешние выбросы парниковых газов вызывают аналогичные изменения температуры, но гораздо быстрее.

Хотя причины прошлого и нынешнего потепления различны, последнее межледниковье по-прежнему остается одним из лучших аналогов современного изменения климата, сказал Роджер Крил, научный сотрудник Океанографического института Вудс-Хоул. Он не участвовал в исследовании, опубликованном в четверг, но внес свой вклад в оценки уровня моря в этот период.

«Это настолько убедительные доказательства, полученные с совершенно другой точки зрения, чем та, которую часто использует климатическое сообщество», — сказал д-р Крил о новом исследовании.

Некоторые из экземпляров осьминогов, которые изучал доктор Лау, были собраны более 30 лет назад с рыбацких лодок и в ходе научных экспедиций и хранятся в музеях. Поскольку ДНК мертвых животных со временем разлагается, подобные исследования с использованием музейных образцов были невозможны до недавнего времени благодаря достижениям в области генетического секвенирования.

Другие ученые показали, что популяционная генетика наземных животных совпадает с прошлым таянием ледникового щита Западной Антарктики. А Исследование ногохвостов в 2020 годумелкие беспозвоночные, обитающие в почве, также предположили, что лед в районе моря Росса таял в теплые периоды за последние 5 миллионов лет, в том числе во время последнего межледниковья.

Ученые-геологи могут использовать математические модели для реконструкции ледниковых щитов и уровня моря в прошлом, но новые биологические данные могут помочь подтвердить эти реконструкции, говорит Ян Хогг, научный сотрудник Polar Knowledge Canada, агентства, которое занимается мониторингом полярных регионов, и автор исследования. изучение коллембол.

«Как биологи, мы знаем, что такие закономерности существуют среди популяций», — сказал он. Задача биологов состоит в том, чтобы объяснить эти наблюдаемые закономерности, в то время как задачей учёных-геологов, изучающих Антарктиду, является сбор достаточного количества наблюдательных физических доказательств для проверки своих моделей.

«У них есть кое-что, что они нам предоставляют», — сказал доктор Хогг. «И у нас есть кое-что, что мы можем им предоставить».