Глобальное потепление привело к увеличению дельт рек в Гренландии
Глобальное потепление привело к значительному увеличению площади дельт на юго-западном побережье Гренландии в последние тридцать лет. Группа ученых из Дании и США обнаружила это, проанализировав динамику изменения береговой линии с 1940-х годов. Работа опубликована в Nature.
Дельта реки — образованная осажденными частицами низменность в устье реки. Вместе с потоком жидкости могут перемещаться и твердые частицы, которые потом осаждаются в области впадения реки в море. Обычно при этом образуется сложная разветвленная система протоков и рукавов. При увеличении водного потока и количества переносимых потоком частиц площадь дельты может увеличиваться, и она разрастается в сторону моря. Из-за того, что дельта представляет собой область, в которой встречаются речная и морская вода, там происходит образование отдельных экосистем, которые люди используют для рыболовства и сельского хозяйства.
Международная группа ученых из Дании и США решила изучить динамику изменения площади дельт на побережье Гренландии для исследования глобального потепления. Особенно заметны последствия глобального потепления в полярных областях, и наиболее чувствительны к ним оказываются именно береговые линии, и в частности, устья рек. Кроме того, дельты рек в Гренландии интересны тем, что практически не испытывают антропогенного влияния, поэтому их размер меняется только из-за увеличения потока жидкости и переносимых ей твердых частиц.
Источниками информации о размере дельт в 40-е годы XX века стали недавно обнаруженные аэрофотографии, сделанные во время Второй мировой войны американскими военными. Для периода с 1985 года по настоящее время ученые использовали данные спутниковой фотосъемки. В результате ученым удалось исследовать динамику изменения площади дельт 121 реки на юго-западном побережье Гренландии. Были проанализированы дельты двух типов в зависимости от их подверженности внешним морским волнам: «защищенные» дельты и «открытые».
Оказалось, что динамика изменения площади для обоих типов дельт была примерно одинаковая: до 1980 года их площадь практически не увеличивалась, а в последующие 30 лет они росли довольно быстро. Для оценки причин возможного изменения площади исследователи использовали метод моделирования структурными уравнениями, в котором учли изменения температуры воздуха, степень оледенения морской поверхности, упругие свойства осаждающихся частиц и объем сошедших при таянии вод.
Ученые отмечают, что на прирост дельты повлияло общее изменение климатических условий с 1980 года, а не локальное изменение в каждой отдельной дельте. Определяющими факторами стали сход большого количества пресной воды в результате таяния ледников гренландского ледяного щита, повышение среднегодовой температуры выше нуля и таяние льда на поверхности моря.
Что интересно, такое поведение отличается от дельт больших рек на побережьях Канады, Аляски и в Сибири, где большинство из них за этот период размывались, а не росли. Это связано с тем, что динамика изменения площади дельт определяется размерами дельты и внешними условиями - вечной мерзлотой и сезонными изменениями в водно-ледяных условий в море, которые для Гренландии и остальных исследованных областей отличаются.
По словам ученых, результаты исследования окажутся весьма полезными и для развития инфраструктуры Гренландии. Изменение площади речных дельт на острове может сильно сказаться, в частности, на рыболовстве и туризме.
Глобальные изменения климата влияют не только на геологические и гидрологические процессы, но сказываются на поведении людей и животных. Так, глобальное потепление может стать причиной бессонницы у людей. А у медведей кадьяков из-за климатических изменений из рациона практически пропала рыба.
Александр Дубов
А также новые доказательства длительного взаимодействия горных пород с жидкой водой
Геологи опубликовали новые результаты исследований образцов горных пород в кратере Езеро на Марсе при помощи ровера «Персеверанс». Они установили, что первичные магматические породы на дне кратера неоднократно подвергались в прошлом воздействию соленой воды при низких температурах, что привело к формированию карбонатов, сульфатов и перхлоратов, а также ароматических органических соединений. Статьи (1, 2) опубликованы в журналах Science и Science Advances. Благодаря орбитальным зондам и спускаемым аппаратам и марсоходам, которые исследуют Красную планету уже несколько десятилетий, планетологи точно знают, что жидкая вода существовала длительное время на Марсе несколько миллиардов лет назад и сыграла важную роль в минералогической, химической и геологической эволюции поверхностного слоя планеты. В частности, планетологи нашли на планете различные минералы, сформированные при участии воды, такие как карбонаты или глины. В настоящее время ученых интересует составление подробной картины геологической эволюции различных регионов Марса, что требует тщательного анализа различных горных пород с целью определения их состава, структуры и возможных геохимических процессов и реакций, которые могли привести к образованию того или иного минерала. Кратер Езеро, где уже почти два года работает марсоход «Персеверанс», представляет собой ударный кратер, диаметром 45 километров, который, как считается, образовался около 3,9 миллиарда лет назад. Он интересен геологам и планетологам, так как считается, что в древности здесь было озеро, от которого остались обширные скопления осадочных пород на дне кратера. Ровер оснащен целым рядом научных приборов, позволяющих проводить подробное исследование различных горных пород, что дает ученым возможность проследить геологическую историю выбранных образцов. Группа геологов во главе с Майклом Тайсом (Michael M. Tice) из Техасского университета A&M опубликовала результаты изучения шлифа марсианской горной породы рентгенофлуоресцентным микроскопом PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) и инструментом SHERLOC. Образец имел название «Дурб» (Dourbes) и находился в регионе обнажения горных пород в формации Сейт (Séítah), где ранее были обнаружены оливиновые и карбонатные минералы. Исследователи обнаружили в составе породы оливин, авгитовый пироксен, полевошпатовый мезостазис, Fe, Cr, Ti-шпинели и мерриллит. Кроме того, обнаруживались (Fe,Mg)-карбонаты, силикаты с низким содержанием Fe и Mg, сульфаты магния и кальция, а также, возможно, перхлораты. Ученые предложили поэтапную модель формирования исследованных пород в этом регионе формации Сейт. Первоначально регион содержал кумулятивные крупокристаллические породы магматического происхождения, которые могли формироваться за счет медленного охлаждения лавы. Затем породы неоднократно подвергались воздействию жидкой воды при температурах значительно ниже 200 градусов по Цельсию, что приводило к растворению и последовательному замещению первичных минералов аморфными или мелкокристаллическими вторичными минералами, такими как карбонаты, сульфаты, оксиды, хлораты и оксихлориды. Вода могла быть принесена метеоритами или быть грунтового происхождения. Вторая группа геологов во главе с Евой Шеллер (Eva L. Scheller) из Калифорнийского технологического института занималась анализом данных, полученных инструментом SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals) ровера, а также PIXL и SuperCam, трех отшлифованных образцов горных пород. Один из шлифов принадлежал формации Сейт на дне кратере Езеро, два других относились к вышележащей и, следовательно, более молодой базальтовой формации Мааз (Máaz), датированной 2,3–2,6 миллиардами лет назад. Ученые определили, что и в случае этих пород также имело место поэтапная модификация первичной магматической породы, богатой оливином, жидкой соленой водой. Это привело вначале к образованию карбонатов, а затем сульфатов и перхлоратов. В последнем случае стоит отметить, что это перхлораты натрия, найденные внутри породы. Еще одним важным результатом стало обнаружение в составе пород следов ароматических органических соединений, содержащих одно или два конденсированных ароматических кольца и/или ароматические гетероциклы. Конкретные соединения еще не определены, однако это могут быть нафталин и бензол. Оценка содержания органических соединений в исследованных точках породы (6×10—7 граммов) составляет от 5×10—11 до 3 × 10–10 граммов. Предполагается, что эти соединения возникли в ходе минеральной перестройки первичных магматических пород под действием воды. Ранее мы рассказывали о том, как NASA и ESA нашли на Марсе место для склада собранных «Персеверансом» образцов пород.
