Туннель времени: зачем австралийская экспедиция бурит 2,6 км антарктического льда

Древний воздух, запертый глубоко под поверхностью, может раскрыть секреты прошлого Земли и помочь понять, что ждет нас в будущем, поскольку содержание CO2 в атмосфере продолжает расти

Когда бур достигнет глубины около 2,6 км под австралийским лагерем в антарктическом районе Литтл-Доум-С, он врежется в лед с крошечными воздушными карманами возрастом около 1,5 млн лет.

В последний раз эти молекулы присутствовали в атмосфере планеты, когда наш человеческий предок homo erectus только начинал осваивать огонь, чтобы готовить пищу и согреваться.

До появления на Земле человека - нас - оставалось еще более миллиона лет. Но именно мировой климатический кризис, посеянный homo sapiens, привел науку в это место.

Люди проплывают мимо айсбергов на надувной лодке возле станции Моусон ADD в Антарктиде.

Такой старый лед позволит раскрыть секреты прошлого Земли и уточнить научные представления о том, что ждет нас в будущем, поскольку уровень CO2 в атмосфере из-за сжигания ископаемого топлива продолжает расти.

Во вторник около 6 часов вечера команда из 10 экспедиторов Австралийского антарктического подразделения (AAD) прибыла на место, расположенное на высоте 3 200 метров над уровнем моря, проделав путь в 1 200 км за 19 дней от станции Кейси, чтобы начать бурение древнейшего в мире льда.

Подпишитесь на еженедельную рассылку с нашими лучшими материалами

"Мы остановились примерно за 500 метров до начала, потому что хотели пройтись и убедиться, что не загрязним место бурения. Было минус 30, но ветер был слабый", - рассказывает Шэрон Лабудда, руководитель траверса, в беседе с Guardian Australia с пассажирского сиденья снегоуборочной машины.

Два снегоочистителя отправились в путь 23 декабря, расчищая дорогу через нетронутый лед и снег для пяти тракторов, которые тащили сани с палатками, топливом, припасами, жилыми блоками, холодильниками и буровым оборудованием.

Во время путешествия не было замечено почти никакой живности, кроме одного-двух снежных буревестников и чайкоподобного поморника, "который подошел и заглянул в каюту".

Какова была реакция, когда команда прибыла на место?

"Я до сих пор не могу в это поверить", - говорит Лабудда, инженер, который работал в Антарктиде каждый год - кроме одного - начиная с лета 2002-03 годов.

"Мы были готовы подойти близко, но не дойти. Я никогда не забуду улыбки всех, когда нам это удалось".

Команда - часть австралийского проекта "Миллион лет ледяного керна" - получила специальное разрешение выпить шампанского и запить его филе глаза. Но простоя почти не было.

Уже сейчас команда с помощью ручного бурового инструмента взяла четыре коротких и неглубоких ледяных керна, чтобы изучить химический состав льда.

Менее чем через две недели команда вернется на австралийскую станцию Кейси, пока температура не упала еще больше.

"Станет очень холодно. На следующей неделе температура достигнет минус 40. Если мы останемся здесь еще дольше, то до минус 50", - говорит Лабудда, глядя из окна снегоуборочной машины на ровный, белый, великолепный пейзаж.

Эпическая наука

Австралийский участок на Литтл-Доум-С находится в 4 км от параллельного древнего бурения льда, которое ведет команда из 10 стран под названием Beyond Epica (эта команда встретила австралийцев на пересечении их маршрута, захватив с собой австралийский флаг).

Идея поиска льда возрастом не менее миллиона лет впервые возникла десять лет назад, а проект "Миллион лет льда" планировался в течение шести лет.

В течение следующих четырех или пяти лет специальный бур, разработанный в AAD, будет пробивать лед, доставая по 3-метровому керну за раз, пока бур не достигнет коренных пород, почти на глубине 3 км.

Самый старый ледяной керн, когда-либо пробуренный, был получен из Купола Конкордия, расположенного примерно в 35 км от австралийского участка, с возрастом льда 800 000 лет.

Австралийцы надеются извлечь лед, который даст непрерывную запись климата Земли за 1,5 млн лет.

На высоте около 2,4 км "мы получим новый для науки лед", - говорит доктор Джоэл Педро, ведущий ученый проекта "Миллионнолетний лед". "На высоте 2,6 км мы получим 1,4 или 1,5 млн лет".

На такой глубине до 18 000 лет истории климата Земли сжимаются в один метр льда. Согласно текущему графику, Австралия достигнет этой глубины примерно в 2027 году.

"По нашим расчетам, непрерывный период составляет не менее 1,4 млн лет. Это считается одной из величайших задач науки о ледяных кернах и, в более широком смысле, климатологии", - говорит Педро.

"Если мы посмотрим на то, что мы узнали из ледяного керна Купола Конкордия за 800 000 лет, то это сыграло центральную роль в нашем понимании влияния человека на атмосферу".

Ученые, изучающие древний климат, используют так называемые прокси - кольца деревьев, коралловые керны и океанические отложения - чтобы выяснить, какими были условия на Земле в прошлом.

Но воздух, заключенный в ледяных кернах, - это не прокси, а настоящий образец воздуха, включая уровень CO2, захваченный и сохраненный на протяжении тысячелетий.

"Это как идеальный маленький пузырек с воздухом", - говорит Педро. "Антарктический ледяной щит - это еще и самый чистый воздух в мире, так что это идеальное место для этого".

По образцам воздуха ученые смогут определить состав атмосферы и температуру в то время, когда падал снег. Примеси, такие как пыль и соль во льду, могут показать, насколько бурными были условия, а такие элементы, как криптон, ксенон и неон, помогут определить температуру океана.

Одна из загадок, которую может разгадать древний лед, - это то, что определяло изменения в циклах ледникового периода. Педро говорит, что такой древний лед поможет уточнить климатические модели и расчеты того, насколько чувствительна температура планеты к углекислому газу.

Но путешествие к этому месту само по себе было эпическим и новаторским, говорит Педро. В последний раз австралийская команда забиралась так далеко вглубь материка в 1962 году, но у них была поддержка с воздуха.

"Я затаил дыхание, думая о том, доберемся ли мы вообще до места. Я поражен тем, что мы добрались.

"Долгосрочной целью является наука, но Антарктическое подразделение совершило этот переход, который является довольно эпическим по сравнению с тем, что Австралия делала раньше".

Проект занял шесть лет детального планирования. Тим Лайонс, руководитель проекта траверса в ААД, перед сном ежедневно ждал поздней ночью письма от команды "sit rep".

"Мы никогда раньше не собирали траверс такого размера, - сказал он, - Успешный траверс так далеко вглубь страны и достижение цели с первой попытки - я думаю, это показывает наши возможности. Это похоже на первый рейс корабля".

Идея отправиться в погоню за самым древним в мире льдом была включена в отчет 2013 года доктора Тони Пресса, бывшего директора AAD и антарктического ученого, который определил приоритеты Австралии на огромном континенте.

Сам переход был "невероятным и выдающимся логистическим достижением", сказал Пресс, когда "так много вещей могло пойти не так".

"Команда должна очень гордиться тем, что они сделали. Мы все должны признать это достижение".

Ледяные керны были "как Тардис для климатологии", проникая в древнюю историю, сказал Пресс.

"Они переносят вас туда. Вы физически владеете атмосферой, какой она была тогда. Это поражает воображение".