Большее количество ледников на Земле должно было бы соответствовать меньшему объему воды в океанах, однако это не подтверждается данными о последней ледниковой эпохе. Уровень Мирового океана, согласно имеющимся сведениям, не соответствует моделям оледенения. Этот парадокс был разрешен международной группой экспертов в области палеоклиматологии, что, вероятно, потребует пересмотра некоторых ключевых методов изотопного анализа осадочных пород.
Воссоздание климата Земли в прошлом необходимо не только для научных исследований, но и для разработки более достоверных прогнозов его будущих изменений. Значительной проблемой в этой сфере является так называемый недостающий лед, обнаруженный в период максимального развития последнего оледенения ( LGM). Анализ кернов, взятых со дна прибрежных океанических зон, указывает на то, что 26-19 тысяч лет назад уровень Мирового океана был на 120-135 метров ниже современного. В то же время, данные о ледниках той эпохи свидетельствуют о том, что их общий объем мог бы поднять уровень океана на 8-28 метров.
Новая научная работа, опубликованная в рецензируемом журнале Nature Communications, предлагает рассмотреть вышеописанную проблему с иной точки зрения. В числе ее авторов — эксперты из Германии, Нидерландов, Великобритании, Швеции, Китая и Норвегии. Международную группу ученых возглавлял Эван Гован ( Evan J. Gowan) из Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера ( Alfred Wegener Institute, Германия).
Новая модель реконструкции ледового покрова Земли была разработана Гованом и его коллегами PaleoMIST 1.0. Она стала результатом более чем десятилетних исследований и содержит обширные данные о регионах, ранее покрытых ледниками. В частности, учитываются геологические особенности пород, находящихся под ледниками, такие как их ровность, уклон, степень рыхлости, пористость и минералогический состав, а также направление движения ледяных масс. Также принимался во внимание уровень вязкости мантии, расположенной под континентальной корой, на которой располагались ледники, поскольку их огромная масса оказывает существенное давление на земную кору.
На основе имеющихся данных, модель указывает на уровень Мирового океана 20 тысяч лет назад, который был приблизительно на 116 метров ниже современного. Этот показатель близок к минимальным значениям, полученным с использованием предыдущих методов. Он также соответствует анализу кернов и распределению останков коралловых полипов в осадочных породах. Ученые используют эти данные для точного определения границ теплых морей, поскольку большинство видов коралловых полипов обитают в мелководных районах.
Существует и противоречие: модель Гована и его соавторов несовместима с изотопным анализом древних отложений, на основании которого палеоклиматологи определяют массу ледовых щитов Земли. В упрощенном виде, это расхождение связано с соотношением стабильных изотопов кислорода – 18O и 16O ( δ18O). Общее число этих атомов на Земле оставалось практически постоянным в течение рассматриваемых исторических периодов, однако концентрация более легкого изотопа кислорода, кислорода-16, в океанах уменьшается в эпоху ледниковых периодов.
Вода способствует более быстрому испарению, после чего влага выпадает осадками, которые при более низких среднегодовых температурах с большей вероятностью формируют ледники. Анализ δ18O и новые модели показывают расхождения в данных примерно 20 тысяч лет назад. В связи с этим, Гован полагает, что необходимо разрабатывать более точные методики и более детально исследовать взаимосвязь между соотношением изотопов кислорода в воде и размерами ледников. Он считает, что имеющиеся сейчас данные не обладают достаточной точностью.