За последние 150 тысяч лет Северный Ледовитый как минимум дважды оказывался пресным и покрывался толстым слоем льда. К такому выводу пришли исследователи из Центра полярных и морских исследований им. Гельмгольца при Институте Альфреда Вегенера (AWI) и Центра морских экологических наук MARUM при Бременском университете после анализа морских отложений.
Испокон веков между океанами и ледниками существует прочная взаимосвязь. Таяние ледников способствует повышению уровня вод Мирового океана, а их образование наоборот снижает высоту водной поверхности. Подобные метаморфозы типичны для ледниковых периодов: новое исследование «Glacial episodes of a freshwater Arctic Ocean covered by a thick ice shelf» показало, что именно в ледниковые периоды Северный Ледовитый океан терял связь с другими океанами и становился пресным, покрываясь огромным слоем льда. Проверяя раннюю гипотезу о существовании в прошлом арктических шельфовых ледников, учёные провели анализ пород в отдельных участках Северного Ледовитого океана. Специфическая эрозия пород на глубине до 1000 метров под уровнем моря, например, в подводном хребте Ломоносова, свидетельствовала о том, что прежде океан действительно переживал «пресные эпизоды».
Изменения в извлечённом из хребта керне проявлялись в отсутствии в двух слоях пород, соответствующих периодам 150-130-тысячелетней и 70-60-тысячелетней давности, изотопа 230Th – тория-230. Данный изотоп образуется естественным путём с распадом урана при взаимодействии с солёной водой. Соответственно, отсутствие изотопа в морских отложениях свидетельствует об отсутствии солёной морской воды. Оба временных диапазона совпадают с самыми холодными временами в истории земного климата, когда гигантский ледник простирался от берегов Шотландии на западе до берегов Карского моря на востоке. Ещё пара ледников покрывали территории современных Канады, Аляски и Гренландии.
По словам исследователей, в эти периоды Северный Ледовитый океан оказывался практически отрезанным от Мирового океана. В те времена уровень океанических вод был на 130 метров ниже, чем сегодня. Таким образом многие части современной топографии морского дна находились на поверхности, объедения фрагменты островов и материков. Как следствие, Гренландия, Северная Европа и Сибирь служили своего рода бортиком для океанического бассейна. Согласно расчётам специалистов, циркуляцию вод между океанами дополнительно ограничивал шельфовый ледник толщиной около 900 метров. Тем временем даже под покровом льда в Северный Ледовитый океан стекала пресная вода из рек, подземных источников, внутриматериковых пресных водоёмов и т. п. Трудно назвать точные временные рамки полного опреснения океанических вод, однако, учёные предполагают, что этот процесс мог занимать около 8 тысяч лет.
С окончанием ледникового периода тяжёлый барьер из шельфовых ледников исчезал, а общий уровень Мирового океана поднимался. Как следствие, более тяжёлая и плотная солёная вода из Атлантического и Тихого океанов устремлялась в бассейн Северного Ледовитого океана, вытесняя пресную воду, которая в свою очередь оказывалась преимущественно в Северной Атлантике. По мнению исследователей, такая «миграция» пресных и солёных вод не могла пройти бесследно для окружающей среды и климата. В частности, некоторые учёные связывают с подобным процессом короткий возврат к оледенению в период Позднего дриаса около 13 тысяч лет назад. Поздний дриас – это период внезапного похолодания на фоне быстрого аллерёдского потепления, наступившего после последней ледниковой эпохи. Согласно анализам морских отложений, во время стремительного потепления уровень вод Мирового океана поднялся на 20 метров всего за 500 лет, что могло привести к изменению циркуляции морских течений и резкому похолоданию.
