Пещеры Гренландии: палеоклиматические архивы и граница гляциоспелеологии

АвторScintilena

16 января 2026

Гренландия интересует не только Трампа

Пещеры Гренландии представляют собой одну из последних границ мировой спелеологической науки, храня в себе климатические секреты, уходящие корнями в миллионы лет назад, и предлагая необычайные научные возможности.

С момента открытия первых пещер в 1960 году во время операции «Гордох» и по настоящее время эти арктические пещеры доказали, что являются природными архивами, имеющими неоценимое значение для палеоклиматологии, гляциологии и исследований современных климатических изменений.

В статье рассматриваются спелеологические и гляциоспелеологические исследования в Гренландии, подземные гидрологические системы, туризм, связанный с ледяными пещерами, участвующие научные организации и наиболее значимые геологические открытия.

Пещеры Гренландии: открытия и географический обзор

В северной Гренландии находятся одни из самых отдаленных естественных полостей на планете, расположенные в регионах, которые еще несколько десятилетий назад были совершенно неисследованными.

Первые пещеры были обнаружены в 1960 году на широте 80°N во время операции «Горнхог», американской программы воздушной разведки, направленной на выявление потенциальных мест аварийной посадки во время холодной войны.

С тех пор были задокументированы и изучены десятки пещерных систем, расположенных в основном в северо-восточной части Гренландии. [1]

Пещеры Гренландии характеризуются чрезвычайно криогенной средой и высоко нестабильными условиями окружающей среды.

В отличие от умеренных европейских пещер, эти полости часто характеризуются постоянным льдом и вечной мерзлотой, а также уникальными минеральными образованиями, называемыми спелеотемами, которые отлагаются в очень специфических климатических условиях.

Одной из самых знаковых пещер является Wulff Land Cave (WUL-8), расположенная на 82° северной широты в северной Гренландии, одна из самых северных пещер на Земле.

Эта пещера, впервые сфотографированная в 1958 году американскими геологами, оставалась неисследованной до июля 2023 года, когда Greenland Caves Project удалось получить к ней доступ благодаря сложным операциям спуска по вертикальным ледяным стенам с помощью веревок. [2]

Спелеологические и гляциоспелеологические исследования: Greenland Caves Project

Greenland Caves Project представляет собой наиболее важную и систематическую научную инициативу по изучению арктических пещер.

Основанный на десятилетней концепции комплексных исследований, проект возглавляет британский палеоклиматолог Джина Мозли, профессор палеоклиматологии Инсбрукского университета и лауреат премии Rolex Award for Enterprise 2021.

Мозли, которая основала первую исследовательскую группу, посвященную арктическим спелеотемам, благодаря награде FWF-Start-Preis, превратила спелеологические исследования в многодисциплинарные научные миссии международного уровня. [3][4]

В экспедициях Greenland Caves Project, начатых в 2015 году и продолженных в 2019 и 2023 годах, участвовали разнообразные команды, состоящие из палеоклиматологов, гляциальных геоморфологов, микробиологов, геологов и фотографов.

Экспедиция 2019 года стала самой масштабной операцией, в которой девять членов команды работали из трех разных базовых лагерей в июле и августе.

В ходе этой кампании исследователи задокументировали 26 пещер, многие из которых были полностью неизведанными, и собрали 16 образцов спелеотем, которые оказались чрезвычайно важными для палеоклиматических исследований.[1][2]

Научное сотрудничество имеет большое значение: проект объединил экспертов из Бристольского университета, Британской ассоциации исследования пещер (BCRA), Шеффилдского университета и других международных учреждений

. В частности, BCRA посвятила весь номер 47(2) своего научного журнала Cave and Karst Science отчетам об экспедициях 2019 года, предоставив полную и рецензируемую документацию об открытиях.[1]

Спелеотемы как палеоклиматические архивы: открытие тысячелетия

Одним из важнейших открытий Greenland Caves Project стало подтверждение того, что спелеотемы Гренландии содержат уникальные климатические записи, дополняющие данные ледяных кернов.

В то время как ледяные керны, извлеченные из ледяного покрова Гренландии, предоставляют климатические данные примерно за последние 130 000 лет, спелеотемы из арктических пещер могут восходить к миллионам лет назад, заполняя важный временной пробел в палеоклиматических исследованиях. [5][2]

В ноябре 2025 года престижный журнал Nature Geoscience опубликовал выдающееся исследование, основанное на спелеотемах из Северной Гренландии.

Исследование показывает, что в позднем миоцене, примерно 10–5 миллионов лет назад, климат Северной Гренландии радикально отличался от современного.

Проанализированные минеральные отложения указывают на то, что в этот далекий период в регионе не было вечной мерзлоты, а температура была более теплой и влажной, чем в современных условиях Арктики. Спелеотемы образовались в три отдельных этапа: примерно 9,5-7,8 миллионов лет назад, 6,3-6,1 миллионов лет назад и 5,6-5,3 миллионов лет назад. [6][7]

Еще более удивительным является тот факт, что эти климатические условия, благоприятные для образования спелеотемов, наблюдались при умеренных уровнях CO? в атмосфере, которые, по оценкам, превышали 310 ppm.

Этот факт имеет критическое значение для понимания климатической чувствительности Арктики: он демонстрирует, что потепление полюса не является линейным по отношению к концентрации углекислого газа, и что второстепенные факторы, такие как океаническая циркуляция (в частности, Североатлантическое течение и Атлантическая меридиональная циркуляция), играют определяющую роль в модулировании арктических температур.[7]

Еще одно важное открытие было сделано в августе 2024 года, когда исследователи опубликовали в журнале Climate of the Past исследование, посвященное криогенным минералам пещер, которые документируют массовое таяние в 1889 году в северо-восточной Гренландии.

Это событие представляет собой уникальный палеоклиматический след, зафиксированный непосредственно в отложениях и минералах пещер, и дает новые инструменты для понимания исторической изменчивости климата.[8]

Подледные реки и подземные озера: скрытая гидросфера

Под ледяным покровом Гренландии протекает одна из самых сложных и наименее изученных гидрологических систем на Земле.

В ноябре 2020 года исследователи из Университета Хоккайдо (Япония) и Университета Осло (Норвегия) опубликовали в журнале The Cryosphere революционное исследование, в котором предполагается существование подледниковой реки длиной более 1000 километров, протекающей от центра Гренландии до фьорда ледника Петерман на северном побережье.[9] [10][11]

Эта подледниковая долина, первоначально обнаруженная с помощью проникающего радара, была смоделирована с помощью сложных симуляций, которые воссоздали поведение воды в условиях экстремального давления и потока.

Как отмечает Кристофер Чемберс, первый автор исследования: «Результаты исследования согласуются с наличием длинной подледниковой реки, хотя остается значительная доля неопределенности». Моделирование показывает, что если долина была бы полностью открытой и непрерывной, талая вода с основания ледяного покрова могла бы стекать по всей ее длине в направлении океана.[10]

Параллельно с этим, в ходе исследования была выявлена сложная сеть подледниковых озер, представляющая собой значимое с точки зрения палеоклимата явление. В 2019 году ученые из британских университетов Ланкастера и Шеффилда в сотрудничестве со Стэнфордским университетом обнаружили 56 новых подледниковых озер под льдом Гренландии, увеличив их общее количество с 4 до 60. Эти водоемы имеют разные размеры, от 0,2 до 5,9 квадратных километров, и образуются благодаря сочетанию ледникового давления, геотермального тепла Земли и проникновения талой воды с поверхности. [12]

Необычное событие, зафиксированное в 2014 году, еще больше продемонстрировало сложность этой гидрологической системы: катастрофическое опустошение подледного озера выпустило около 90 миллионов кубических метров воды за несколько дней, вырыв кратер глубиной 85 метров и шириной 2 квадратных километра под ледяной шапкой.

Эрозионная сила воды была настолько велика, что она разломала лед над кратером и заметно изменила поверхность площадью 6 квадратных километров.

Это событие, задокументированное с помощью спутниковых изображений и опубликованное в журнале Nature Geoscience, представляет собой одно из самых драматичных гидрогеологических явлений, когда-либо зарегистрированных в Арктике. [13]

Ледниковые мельницы: вертикальные магистрали талой воды

Ключевым элементом подземной гидрологической системы Гренландии являются ледниковые мулины (moulins) — вертикальные или субвертикальные полости, через которые талая вода быстро проникает к основанию ледяного покрова.

На протяжении десятилетий гляциологи считали эти каналы просто узкими отверстиями, но недавние исследования показали, что они могут достигать гораздо больших размеров, чем предполагалось.

В 2018 году гляциолог Кристиан Гулли и его коллеги исследовали молин Фобос в западной Гренландии и обнаружили, что это не просто вертикальное отверстие, а огромная пещера, простирающаяся на глубину почти 100 метров до уровня воды.

Поперечный разрез пещеры на уровне воды составлял около 5000 квадратных метров, что соответствует размеру нескольких смежных домов.

Это открытие предполагает, что мулины могут хранить значительно большие объемы воды, чем предполагалось в предыдущих моделях, что означает, что вода в этих каналах может оказывать более сильное давление на ледниковую основу и потенциально ускорять движение льда к морю. [14]

Инновационные гляциоспелеологические исследования: проект RADICE

Наряду с традиционными палеоклиматическими исследованиями, международное спелеологическое сообщество разрабатывает инновационные методы использования ледниковых пещер в качестве архивов современных экологических явлений.

Ярким примером является проект RADICE (Radiazione sotto Ghiaccio, «Излучение под льдом»), разработанный Лоренцо Бордином, который получил 5-ю премию Badino 2025.[15]

Проект RADICE основан на анализе криоконита, темного осадка, который накапливается на поверхности ледников в течение арктического лета.

Этот материал действует как настоящая «губка» для примесей в ледниковых средах, и предыдущие исследования альпийских ледников показали, что криоконит может концентрировать радиоактивные изотопы в концентрациях, в десять-сто раз превышающих концентрации в других природных матрицах, таких как озерные отложения или мох.[15]

Криоконит сохраняет следы как природных, так и искусственных радионуклидов: цезий-137 свидетельствует о последствиях Чернобыльской аварии 1986 года, а плутоний, америций и висмут-207 связаны с атмосферными ядерными испытаниями 1950-х и 1960-х годов.

Проект Бордина распространяет эту методологию на ледниковые пещеры, которые обеспечивают идеальные условия для сохранения благодаря постоянной температуре и изоляции от внешних воздействий.

Стратиграфические последовательности, сохранившиеся в ледниковых полостях, представляют собой точный отчет о воздействии человека на арктическую среду в последние десятилетия. [15]

Ледниковый туризм: единственная доступная ледяная пещера в Гренландии

В отличие от большинства арктических пещер, которые находятся в очень отдаленных местах и доступны только специализированным исследовательским группам, Kulusuk Ice Cave в восточной Гренландии предлагает возможность ледникового туризма.

Открытая в 2016 году, эта пещера приняла менее 100 посетителей и в настоящее время является единственной доступной для посещения ледяной пещерой в Гренландии.

В отличие от большинства ледяных пещер, доступных только зимой, пещера Кулусук перестраивается летом и может быть исследована только во время таяния снега, с июля по август. [16]

Доступ к пещере организует Nunatak Adventures, первая компания по проведению экскурсий по ледникам в восточной Гренландии, базирующаяся в деревне Кулусук.

Экскурсии занимают около 4-5 часов от деревни, включая 2-3 часа непосредственных занятий на леднике и прогулку длиной 1 километр с перепадом высоты 100 метров. Экскурсия сочетает в себе три вида деятельности: поход по леднику, восхождение на лед и исследование самой пещеры.[17][18]

Внутри пещеры посетители сталкиваются с необыкновенным явлением: ледник простирается на 250 метров в высоту, а его глубина и темнота полностью поглощают солнечный свет, когда толщина потолка превышает 20 метров.

Цвет льда особенно очарователен, он имеет оттенки от ярко-голубого до темно-синего, созданные преломлением света в слоистом льду и примесями, запертыми в самом льду.

Как отмечает один из недавних посетителей, «это как войти в гигантскую комнату со стенами из бирюзовых бриллиантов», хотя визуальное восхищение еще более интенсивно на фотографиях, чем при непосредственном восприятии.[16]

Туризм в ледяной пещере Кулусук остается ограниченным и контролируемым, с группами не более 6 человек, чтобы сохранить устойчивость хрупкой окружающей среды.

Стоимость тура составляет около 3150 датских крон (примерно 400 евро). Несмотря на ограниченный туризм, этот объект представляет собой важный мост между научными исследованиями и осведомленностью общественности о явлениях арктических ледников и происходящих климатических изменениях.[17]

Участвующие научные организации: международная сеть

Спелеологические и гляциологические исследования в Гренландии объединяют увлекательную сеть международных организаций. В центре этой сети находится Университет Инсбрука (Австрия), где Джина Мозли руководит исследовательской группой по арктической палеоклиматологии.

После получения докторской степени в Бристольском университете Мозли построила карьеру, посвященную изучению палеоклиматологии через арктические пещеры, признав, что пещеры — это не просто объекты для исследования, а естественные лаборатории, которые сохраняют климатические записи за гораздо более длительные периоды, чем ледяные керны.[19][2] [3]

Британская ассоциация исследования пещер (BCRA), одна из старейших и наиболее престижных спелеологических организаций в мире, сыграла центральную роль в научной документации открытий. Основанная в 1973 году в результате слияния Британской спелеологической ассоциации и Группы исследования пещер Великобритании, BCRA является благотворительной организацией, зарегистрированной в Великобритании, и членом Британской ассоциации спелеологов.

Журнал BCRA «Cave and Karst Science», издаваемый три раза в год, является одной из ведущих рецензируемых платформ для публикации европейских исследований в области спелеологии.[20]

Университет Бристоля оказал решающую поддержку, предоставив свои лаборатории по датировке и изотопному химическому анализу, которые были необходимы для определения возраста образцов спелеотем. Университет Шеффилда, специализирующийся на карстовой гидрогеологии, поделился своим опытом в области динамики водотоков в подледниковых системах. [12]

Копенгагенский университет и Геологическая служба Дании и Гренландии (GEUS) оказали логистическую поддержку и административную координацию, необходимую для получения разрешений на исследования и организации экспедиций в одно из самых отдаленных мест на Земле.[21][22]

Кроме того, Болонский университет провел научные экспедиции в Гренландию, посвященные поиску геологического водорода, потенциального возобновляемого источника энергии, под руководством профессора Альберто Витале Бровароне из DeepCarbon Lab, в сотрудничестве с Институтом геонаук и георесурсов CNR и при финансовой поддержке Европейского исследовательского совета (ERC) в рамках проекта DeepSeep.[21]

(Продолжение следует)