Древние подземные воды океанического дна раскрывают связь с ледниками и изменением уровня моря

Манипулятор дистанционно управляемого аппарата Ægir 6000, собирающий образцы осадочных пород на краю Лофотен-Вестеролен, где были обнаружены древние подземные воды. Белые пятна на морском дне — бактериальные маты, использующие питательные вещества, переносимые грунтовыми водами. Автор: NORCRUST (Norwegian margin fluid systems and methane-derived carbonate crusts)

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, раскрывает важные детали о роли древних подземных вод под океаническим дном и их взаимодействии с ледниками и изменением уровня моря в прошлом.

Подземные воды — ключевой источник пресной воды, обеспечивающий почти половину мировых бытовых потребностей. Однако значительная их часть (от 42% до 85%) — это так называемые «ископаемые» грунтовые воды, попавшие под землю более 11 700 лет назад, до начала нынешнего геологического периода — голоцена.

Эти древние воды не только трудно восполнить, но они также подвержены загрязнению и засолению из-за смешения с морской водой. Чтобы защитить этот ресурс, важно понять, как долго вода остается под землей и как меняется со временем.

«В регионах, некогда покрытых ледниками, ископаемые подземные воды могли формироваться под влиянием резких изменений уровня моря и движения массивных ледяных щитов», — объясняет Вэй-Ли Хонг из Департамента геологических наук Стокгольмского университета, один из авторов исследования.

«Некоторые исследования предполагают, что глубокий подземный сток может способствовать дестабилизации ледников или ускорять их таяние. Однако эти зоны труднодоступны, и до сих пор не было прямых доказательств этой гипотезы», — добавляет он.

В исследовании, проведённом аспиранткой Софи тен Хитбринк и её научным руководителем Вэй-Ли Хонгом, учёные использовали новый метод изучения древних вод. Вместо бурения под ледниками они проанализировали, как грунтовые воды попадают в океан — это указывает на их возможное происхождение от таяния ледников тысячи лет назад.

Время пребывания подземных вод и схематическое изображение изменений в подводной гидрологии и геохимии осадков после отступления Фенноскандинавского ледникового щита. Автор: Nature Geoscience (2025). DOI: 10.1038/s41561-025-01750-z

Совместно с учёными из Норвегии, Польши и Германии команда собрала образцы жидкости с морского дна у северного побережья Норвегии, в районе Лофотен-Вестеролен. На глубине 760 метров исследователи обнаружили пресные грунтовые воды, выходящие на поверхность дна, что указывает на их связь с ледниковыми процессами, возможно, тысячелетней давности.

«Анализ содержания радиоуглерода в ископаемых водах позволил определить точные временные рамки их последнего контакта с атмосферой», — говорит Софи тен Хитбринк.

«Мы выяснили, что состав подземных вод изменился после отступления Фенноскандинавского ледникового щита. Когда регион был покрыт километровым слоем льда, талая вода заполняла подземные полости. После таяния щита и повышения уровня моря пресная вода постепенно замещалась морской», — поясняет она.

Исследование впервые детально показало, как древние подземные воды попадали в океан и как на них влияли изменения ледников даже на расстоянии десятков километров от берега. Результаты подтверждают не только время изменения состава вод, но и то, что после прекращения поступления талой воды оставшиеся подземные воды быстро смешивались с морской.

Эти выводы важны для понимания стабильности ледников, снабжения океана питательными веществами, состояния морских экосистем и способности прибрежных вод поглощать углерод.

«Эта работа особенно актуальна в условиях современного потепления, так как ледники Гренландии, Антарктиды и Шпицбергена уже отступают. Дальнейшее изучение подводных грунтовых вод поможет лучше понять взаимодействие ледников и подземных вод в будущем», — заключает Вэй-Ли Хонг.

Подробнее: S. ten Hietbrink et al, Deglaciation drove seawater infiltration and slowed submarine groundwater discharge, Nature Geoscience (2025). DOI: 10.1038/s41561-025-01750-z

Источник: Stockholm University