54. События Хайнриха и Дансгора

Цикличность и ритмичность изменения палеоклиматов отмечали многие исследователи, но пока не появились данные изменения изотопного состава по ледниковым и кернам, и такая цикличность не была доказана окончательно.

Высокочастотная (1000, 1450, 3000 лет) цикличность резких изменений изотопного состава льда, выделенная как события Дансгора-Эшгера в ледниковых кернах Гренландии и цикличность средней частоты (5000, 10000 лет), названная событиями Хайнриха, отразившаяся в составе донных отложений ритмичным чередованием горизонтов насыщенных валунным материалом.

Эти материалы являются следствием катастрофической айсберговой разгрузки в Северной Атлантике с толщами, сложенными только тонкодисперсными отложениями – самые интригующие проблемы современной палеогеографической и палеоклиматической хронологии.

События Хайнриха, имеющие периодичность от 5000 до 10000 лет, проявлялись в виде гигантских серджей. Литологически осадки, соответствующие событиям Хайнриха, выделяются как слои насыщенные детритом, который перенесен айсбергами, в результате периодической нестабильности ледовых потоков с североамериканского Лаврентийского ледникового щита в течение последних 70-60 тыс. лет.

Периоды накопления этих слоев были названы событиями Хайнриха и получили порядковые номера, возрастающие по мере увеличения возраста. Датирование событий Хайнриха не является столь уж простой и законченной процедурой. Сейчас имеется несколько различающихся схем датирования.

А.К. Васильчук приводит данные У. Брекера о том, что начало 6-го события Хайнриха (Н–6) – 70 тыс. лет соответствует границе между последним межледниковьем и последним оледенением.

Первое событие Хайнриха (Н–1) на границе между последним оледенением и голоценом (14,5 тыс. лет), событие поздний дриас также рассматривается им как событие Хайнриха с нулевым порядковым номером.

Остальные четыре события имеют следующий возраст: Н–5 – 54 тыс. лет, Н–4 – 40 тыс. лет (35), Н–3 – 27(27) тыс. лет, Н–2 – 21 (21) тыс. лет. Для района Баффиновой Земли и Гудзонова пролива А.К. Васильчук приводит сведения о хронологии событий Хайнриха: H–1 – 14 (17) тыс. лет (а по керну GRIP изотопный минимум датирован в 15 тыс. лет); H–2 – 20 (24,5) тыс. лет; H–3 – 27 (29,5) тыс. лет и H–4 – 36 (38,5) тыс. лет.

Длительность событий Хайнриха от позднего дриаса (который соответствует нулевому событию) до четвертого была определена на основании  данных по содержанию ²³⁰Th в соответствующих прослоях в донных колонках на юге Лабрадорского моря, а также в ледяном керне GISP: Н–0 (поздний дриас) – 0,6-1,0 тыс. лет, Н–1 – 0,8-1,4 тыс. лет, Н–2 – 0,8-1,3 тыс. лет, Н–3 – 0,9-1,5 тыс. лет, Н–4 – 1,3-1,4 тыс. лет.

События Дансгора-Эшгера открыты и описаны в ледниковом керне GRIP в Гренландии. События Дансгора-Эшгера особенно заметно проявились во временном интервале 12-75 тыс. лет. Это зафиксировано и в изотопных кривых по ледниковым кернам и по данным океанических кернов в Северной Атлантике, в других морских бассейнах (Средиземное море, бассейн Санта-Барбара), а также по вариациям размеров частиц в лессах Китая.

События Дансгора Эшгера 6 и 7 приблизительно датируются в 32 тыс. лет. Еще один часто используемый маркер – это событие Лашамп, датируемое в 39 тыс. лет.

Судя по колебаниям изотопного состава, средняя продолжительность цикла Дансгора – Эшгера составляет ~1460 лет, при этом холодная фаза длится около 600 лет и заканчивается резким переходом к теплой фазе. Амплитуда типичного цикла Дансгора – Эшгера составляет около 50-75% от полного диапазона между оледенением и межледниковьем (Васильчук, 2006).

Изучение прослоев насыщенных айсберговым материалом (IRD) в морских осадках показывает, что откалывание айсбергов от Гренландского ледникового щита предшествовало резкому переходу к интерстадиалу цикла Дансгора - Эшгера.

В морских осадках Северной Атлантики циклы Дансгора – Эшгера выявлены как циклы Бонда, каждый цикл Бонда заканчивается горизонтом айсберговых осадков, в результате разгрузки Лаврентийского ледникового щита, т.е. событием Хайнриха. Дж. Бонду удалось сопоставить события Хайнриха с экстремальными фазами событий Дансгора - Эшгера.

Из этого сопоставления следует, что события Хайнриха – Серджи наступали в течение минимума содержания ¹⁸О (холодного пика) отдельных событий Дансгора–Эшгера. Квазипериодические колебания с периодом 9-12 тыс. лет были связаны также с влиянием полупериода прецессии орбиты Земли.

Прослои карбонатного детрита синхронные событиям Хайнриха H–1, H–2, H–4, H–5 отложились очень быстро в результате серджей с Лаврентийского ледникового щита. А события H–3 и H–6 совпадают с пиковыми концентрациями алюминия и пыли в ледниковом керне Восток.

Возможно, что циркуляция в Северной Атлантике приостанавливалась, что вело к распреснению поверхностных вод Атлантики. А.К. Васильчук (2006) приводит сведения Д. Чаппеля о том, что подъемы уровня моря около 38, 44.5 и 52 тыс. лет назад совпадают с теплыми фазами событий Дансгора–Эшгера с номерами 8 (денекамп), 9–12 (хенгело) и 14 (глинде).

Это говорит о связи климатических изменений этого масштаба и объемов льда. Подъем уровня моря 60 тыс. лет назад соответствует завершению морской стадии 4 (MIS4) и может быть скоррелирован с теплой фазой события Дансгора Эшгера под номером 17.

Подъем уровня моря около 33 тыс. лет назад соответствует теплой фазе события Дансгора Эшгера под номерами 5–6. Главное, что подъемы уровня моря во время теплых фаз событий Дансгора – Эшгера происходили с той же скоростью, что и на границе между ледниковым периодом и межледниковьем: 15-20 м/тыс. лет и гораздо медленнее по сравнению с процессом изменения температурных условий.

Теплая фаза событий Дансгора–Эшгера наступала, когда осаждение айсберговых отложений заканчивалось.

На временном отрезке 55-35 тыс. лет подъемы уровня моря на 10- 15 м, обусловленные поступлением айсбергов, совпадали только с событиями Дансгора – Эшгера или с окончаниями циклов Бонда.

Разница между циклами Бонда и событиями Дансгора - Эшгера отражает относительный размер источника айсбергов.

Если каждое событие Дансгора – Эшгера сопровождалось поступлением айсбергов из Восточной Гренландии, то циклы Бонда были связаны с поступлением айсбергового материала с Лаврентийского щита. Моделирование показывает, что автоколебания Лаврентийского щита имели период 6 тыс. лет.

Совпадение событий Дансгора – Эшгера и циклов Бонда говорит о том, что откол айсбергов и в Гренландии и на Лаврентийском щите происходил почти одновременно, в Гренландии, как правило, чуть раньше. Сердж на одном щите вызывал сердж на другом. Очевидно, что эти события влияли на климатические условия обоих полушарий.

Эта позиция была широко воспринята палеогеграфическим научным сообществом, и за последующее десятилетие появилось множество работ, в титуле которых присутствовали события Хайнриха, и даже состоялось несколько международных конференций, посвященных только этой проблеме.

Изменение глобальной термогалинной циркуляции – наиболее вероятное  объяснение механизма воздействия событий Хайнриха на климат.

Модели позднеплейстоценовой циркуляции для Гренландии, Северных морей, и континента Евразии в целом показали, что атмосферная циркуляция в этих регионах действовала в режиме положительной обратной связи по отношению к изменениям термогалинной циркуляции. Региональная реакция, связанная с изменениями глобальной термогалинной циркуляции концептуально и численно подтверждается на основании данных изотопно-кислородного анализа повторно-жильных льдов.

Результаты изотопного анализа повторно-жильных льдов продемонстрировали, что тренд изменения их изотопного состава между разными районами криолитозоны оказался постоянным. Например, сдвиг значений ¹⁸О в сингенетических повторно-жильных льдах между севером Западной Сибири и севером Якутии в позднем плейстоцене, в голоцене и в настоящее время составляет 8–10‰, что возможно при сохранявшемся характере атмосферной циркуляции.

А.К. Васильчук удалось провести корреляцию палеотемпературных кривых сумм положительных температур, полученных по датированным спорово-пыльцевым диаграммам опорных геокриологических разрезов российской Арктики, с изотопными кривыми GRIP и NorthGRIP и выполнить привязку событий Хайнриха и Дансгора–Эшгера (А.К. Васильчук, 2006).

Таким образом, вся территория российской субарктики находилась в фазе с климатическими изменениями, происходившими в Северной Атлантике. Это позволяет рассматривать региональную направленность климатических изменений в арктических районах Евразии как совпадающую с климатическими изменениями, происходившими в Северной Атлантике.

Проявление событий Хайнриха обнаруживается по всему земному шару. Так, на режиме оз. Байкала в периоды похолоданий, соответствующих событиям Хайнриха, на Байкале усиливалась штормовая активность, запыленность, температура поверхности открытой воды приближалась к 1^оС.