EastGRIP

EastGRIP (East Greenland Ice-core Project) — международный научный проект по глубокому бурению ледникового керна на ледяном щите Гренландии, целью которого является извлечение и изучение льда возрастом до 120 тысяч лет для реконструкции климата прошлого и понимания механизмов изменения климата. Проект является частью более широкой программы ледникового бурения в Гренландии (Greenland Ice-core Project, GRIP) и координируется Центром ледниковых исследований (CIC) при Копенгагенском университете (Дания).

История проекта

Проект EastGRIP был запущен в 2015 году как продолжение предыдущих гренландских ледниковых проектов, таких как GRIP (1990–1992), NorthGRIP (1996–2004) и NEEM (2008–2015). Основной задачей стало бурение в районе, где лёд движется с высокой скоростью (так называемый «быстрый лёд»), что ранее считалось технически сложным. Выбор места пал на северо-восточную часть Гренландии, где скорость течения льда составляет около 20 метров в год — это в несколько раз выше, чем в центральных районах.

Первая скважина была начата в 2015 году, но из-за технических проблем и сложностей с логистикой бурение было приостановлено. В 2016 году работы возобновились с использованием модернизированной буровой установки. К 2019 году глубина скважины достигла 2100 метров, а в 2021 году — 2500 метров. По состоянию на 2023 год, проект продолжает бурение, планируя достичь коренной породы на глубине около 2700 метров.

Цели и задачи

Основные научные цели EastGRIP включают:

• Реконструкция климата прошлого: извлечение льда возрастом до 120 000 лет (последний межледниковый период, Eemian) для анализа изотопного состава, газов (CO₂, CH₄) и аэрозолей.
• Изучение динамики ледникового щита: понимание того, как движется лёд в условиях быстрого течения, и как это влияет на стабильность ледникового покрова.
• Моделирование будущего климата: данные о температуре, осадках и составе атмосферы в прошлом используются для калибровки климатических моделей.
• Исследование биологических и химических процессов: поиск микроорганизмов в древнем льду и изучение их адаптации к экстремальным условиям.

Методы и оборудование

Бурение ведётся с помощью электротермической буровой установки, разработанной датскими инженерами. Установка способна работать при температурах до -30 °C и извлекать керн диаметром 10 см. Лёд поднимается на поверхность в виде цилиндрических колонок длиной до 4 метров, которые затем маркируются, упаковываются и отправляются в лаборатории для анализа.

Для предотвращения загрязнения образцов используется система очистки воздуха и стерильные контейнеры. Температура в скважине поддерживается на уровне -20 °C, чтобы избежать таяния льда и потери газов.

Участники проекта

EastGRIP — международный проект, в котором участвуют учёные из 14 стран, включая Данию, США, Германию, Великобританию, Францию, Швейцарию, Швецию, Норвегию, Финляндию, Исландию, Канаду, Японию, Китай и Россию. Российское участие ограничено из-за санкций и логистических сложностей, но ранее российские учёные из Института географии РАН и Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) принимали участие в анализе кернов.

Финансирование проекта осуществляется за счёт грантов Датского национального исследовательского фонда, Европейского союза (программа Horizon 2020) и национальных научных агентств стран-участниц.

Научные результаты

К 2023 году проект EastGRIP позволил получить следующие ключевые данные:

• Температурная реконструкция: изотопный анализ керна показал, что во время последнего ледникового периода (около 20 000 лет назад) температура в Гренландии была на 15–20 °C ниже современной.
• Содержание CO₂: анализ пузырьков воздуха в древнем льду подтвердил, что концентрация углекислого газа в атмосфере во время ледниковых периодов составляла около 180–200 ppm, а в межледниковые периоды — до 280 ppm.
• Динамика течения: данные о скорости деформации льда в районе бурения показали, что лёд движется не только за счёт скольжения по коренной породе, но и за счёт внутренней деформации, что важно для моделирования таяния ледников.
• Биологические находки: в образцах льда возрастом 100 000 лет обнаружены следы древних бактерий и вирусов, что открывает новые возможности для изучения эволюции микроорганизмов.

Сравнение с другими проектами

EastGRIP отличается от предыдущих гренландских проектов (GRIP, NorthGRIP, NEEM) тем, что бурится в зоне быстрого течения льда. Это позволяет изучать не только климатические записи, но и механизмы движения ледников. В отличие от антарктических проектов (например, EPICA или «Восток»), гренландские керны дают более высокое временное разрешение (до 1 года на слой льда), что важно для изучения быстрых климатических изменений.

Проблемы и ограничения

Основные трудности проекта связаны с:

• Логистикой: удалённость места бурения (около 300 км от ближайшего населённого пункта, станции «Норд») требует использования тяжёлой техники и авиации.
• Техническими сбоями: поломки буровой установки, заклинивание керна и обрывы кабеля приводили к задержкам на несколько сезонов.
• Климатическими условиями: экстремально низкие температуры (до -50 °C зимой) и сильные ветры ограничивают время полевых работ до 3–4 месяцев в году.
• Финансированием: проект зависит от грантов, которые могут быть сокращены из-за экономических кризисов или изменения приоритетов.

Значение для науки и общества

Данные EastGRIP используются для:

• Уточнения климатических моделей, прогнозирующих таяние ледникового щита Гренландии и повышение уровня Мирового океана.
• Понимания механизмов быстрых климатических изменений (например, событий Дансгора-Эшгера), которые происходили в прошлом и могут повториться в будущем.
• Разработки стратегий адаптации к изменению климата, включая оценку рисков для прибрежных территорий.

Источники

• Датский центр ледниковых исследований (CIC). «EastGRIP: East Greenland Ice-core Project». Официальный сайт проекта.
• Dahl-Jensen, D., et al. «Eemian interglacial reconstructed from a Greenland folded ice core». Nature, 2013.
• Steffensen, J. P., et al. «High-resolution Greenland ice core data show abrupt climate change happens in few years». Science, 2008.
• Wolff, E. W., et al. «Greenland ice core records of past climate change». Quaternary Science Reviews, 2010.
• Научные отчёты проекта EastGRIP за 2015–2023 годы.