Stable isotopes in the snow of the coastal areas of Antarctica

• Published in: Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus
• Main Authors: S. Kakareka V., T. Kukharchyk I., A. Ekaykin A., Yu. Giginyak G., С. Какарека В., Т. Кухарчик И., А. Екайкин А., Ю. Гигиняк Г.
• Other Authors: The work is carried out within the framework of the subprogram “Monitoring the polar regions of the Earth, organizing the Belarusian Antarctic station, and providing the activity of polar expeditions for 2016– 2020” and the subprogram “Developing the activity of the Belarusian Antarctic Expedition for 2021–2025”. The authors are very grateful to the management of the Polar Antarctic Institute and the Research Center of the Marmara Council on Scientific and Technological Studies of Turkey (TUBITAK) for the opportunity given to S. V. Kakarekа to participate in the Fourth Turkish Antarctic expedition and to take snow samples on the islands of Marguerite Bay. The authors express their gratitude to the leader of the 12th Belarusian Antarctic expedition А. А. Gaidashov and all BAE participants for the snow samples taken in the Vecherny Oasis and their transportation. The authors are deeply grateful to the management of the State Scientific Center of the Russian Federation “Arctic and Antarctic Research Institute” for the opportunity to make the isotope analysis of snow at the Institute Laboratory., Работа выполнена в рамках подпрограммы «Мониторинг полярных районов Земли, создание Белорусской антарктической станции и обеспечение деятельности полярных экспедиций на 2016–2020 годы» и подпрограммы «Развитие деятельности белорусской антарктической станции» на 2021–2025 годы. Выражаем искреннюю благодарность руководству Полярного антарктического института и Исследовательского центра Мармара Совета по научным и технологическим исследованиям Турции (TUBITAK) за возможность участия С. В. Какарека в 4-й Турецкой антарктической экспедиции и проведения отбора проб снега на островах залива Маргерит. Авторы выражают благодарность начальнику 12-й белорусской антарктической экспедиции БАЭ А. А. Гайдашову и всем ее участникам за отбор проб снега в оазисе Вечерний и транспортировку проб. Глубокая признательность руководству Государственного научного центра Российской Федерации «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт» за возможность выполнения изотопного анализа снега в лаборатории института.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka" 2021
• Subjects: Antarctica;Marguerite Bay;Oasis Vecherny;Larsemann Hills;snow;oxygen isotopes;hydrogen isotopes; изотопы кислорода;изотопы водорода;снег;залив Маргерит;оазис Вечерний;Холмы Ларсеманн; Antarctic; Antarctic Peninsula; Larsemann Hills; Marguerite; Marguerite Bay; Princess Elizabeth Land; The Antarctic; Земля Эндерби; Antarc*; Antarctica; Enderby Land; Ice Sheet; Journal of Glaciology; The Cryosphere
• Online Access: https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/997; https://doi.org/10.29235/1561-8323-2021-65-4-495-502

The first results of study of stable isotopes of oxygen (δ18O) and hydrogen (δD) in the snow samples taken on the islands of Marguerite Bay (Antarctic Peninsula), in the Vecherny Oasis (Enderby Land), and Larsemann Hills (Princess Elizabeth Land) by the participants of the 12th Belarusian Antarctic Expedition (January–March 2020) are presented. The concentration of water isotopes: deuterium (D) and oxygen-18 (18O) in the samples was determined using a laser isotope composition analyzer Picarro L2130. A total of 32 snow samples were analyzed. The statistical parameters of the isotopic composition of snow were estimated, and the main differences in the content of δ18O and δD between the study areas were shown. A decrease in the content of heavy oxygen and hydrogen isotopes in the newly fallen snow to the old snow of the surface horizons is shown. The maximum values of δ18O and δD are typical for the Maritime Antarctica, decreasing towards the coastal zone and further – towards its continental part. The possible factors affecting the isotope content are described. It is shown that the monitoring of the isotope composition can be an integral part of the monitoring of climatic changes within the area of operation of the Belarusian Antarctic Expedition. The study of the isotopic composition of surface snow is important for the reconstruction of the paleoclimate of the marginal zone of the Antarctic ice sheet based on the ice cores study. Приведены первые результаты изучения стабильных изотопов кислорода (δ18O) и водорода (δD) в пробах снега, отобранных на островах залива Маргерит (Антарктический полуостров), в оазисе Вечерний (Земля Эндерби) и Холмах Ларсеманн (Земля Принцессы Елизаветы) участниками 12-й Белорусской антарктической экспедиции (январь–март 2020 г.). Концентрация изотопов воды: дейтерия (D) и кислорода-18 (18O) в пробах определялась с помощью лазерного анализатора изотопного состава Picarro L2130. Всего проанализировано 32 пробы снега. Оценены статистические параметры изотопного состава снега, показаны основные различия в содержании δ18O и δD между районами исследования. Показано уменьшение содержания тяжелых изотопов кислорода и водорода в ряду от свежевыпавшего снега к лежалому снегу поверхностных горизонтов. Максимальные значения δ18O и δD характерны для снега островной части Западной Антарктики, они убывают в прибрежной зоне Восточной Антарктиды и минимальны во внутриконтинентальных ее районах. Описаны возможные факторы, влияющие на содержание изотопов. Показано, что мониторинг изотопного состава может быть составной частью мониторинга климатических изменений в районе базирования Белорусской антарктической экспедиции. Изучение изотопного состава современного снега важно для реконструкции палеоклимата краевой зоны антарктического ледникового щита на основе ледяных кернов.