125 000 лет назад Гольфстрим был серьезно нарушен

Во многом это напоминало изменения климата, которые мы переживаем сегодня: 125 000 лет назад планета резко потеплела. Этому в значительной степени способствовали многочисленные контуры обратной связи, одним из которых было высвобождение метана со дна океана. Ученые опасаются, что этот сценарий может повториться при нынешнем глобальном потеплении.

Мы знаем, что на планете происходит потепление. Но это не первый случай потепления, хотя нынешнее потепление особенно ускорено деятельностью человека. И различные эпизоды потепления, пережитые планетой, оставляют следы, особенно геологические. Изучая их, можно проследить события, происходившие тысячи и даже миллионы лет назад. Именно это сделала группа палеоклиматологов в исследовании, опубликованном в журнале PNAS. В частности, они выбрали “последовательность отложений из восточной экваториальной Атлантики с использованием широкого спектра экологических прокси (биологических, геохимических или осадочных индикаторов, позволяющих эмпирически количественно оценить климатические и экологические параметры, используемые для реконструкции климата, прим. редактора) в высоком хронологическом разрешении“, — описывают они.

Благодаря керну осадочных пород, собранному в Гвинейском заливе, команда смогла изучить теплый эпизод во время эемского периода, между 128 000 и 125 000 лет назад. Тогда океаны были на 1°C – 1,5°C теплее, чем сегодня. Но исследователи также обнаружили особенно теплый и недолговечный пик в промежуточных водах. Это объясняется таянием пресной воды из Гренландии. Небольшая часть Гренландского ледяного щита. “Примечательно, что значительно уменьшившийся ледяной щит Гренландии смог произвести достаточно талой воды, чтобы нарушить циркуляцию Атлантического океана, обусловленную плотностью“, — сказал в своем заявлении Сайи Велдеаб, первый автор исследования. “Это внесло существенный вклад в значительное потепление промежуточных вод, которое мы реконструировали“.

Обычно колебания плотности создают течения, которые приводят в движение атлантическую циркуляцию, известную как Атлантическая меридиональная обратная циркуляция (АМОЦ). Более теплая и соленая вода движется на север из тропиков, где вода холоднее. Охлажденная и, следовательно, более плотная, когда она достигает места назначения, она погружается в глубины, а затем опускается в сторону тропиков. Но большого таяния пресной воды, которая имеет меньшую плотность, чем соленая вода, достаточно, чтобы нарушить всю эту циркуляцию. “Когда в Северную Атлантику поступает большое количество пресной воды, это нарушает циркуляцию океана и уменьшает адвекцию холодной воды в средние глубины тропической Атлантики, что приводит к потеплению вод на этой глубине“, — сказал Велдеаб.

Наконец, возмущение, вызванное таянием Гренландского ледяного щита, способствовало потеплению большей части вод на промежуточных глубинах. “Мы показываем ранее не документированное и удивительно значительное потепление воды на промежуточных глубинах, с повышением температуры на 6,7 °C выше среднего фонового значения“, — пояснил Велдеаб. И именно после потепления этих промежуточных вод сработала петля обратной связи, которую обнаружили исследователи. Для этого они провели углеродное датирование, рассчитав соотношение ¹³C/¹²C, содержащееся в оболочках нескольких микроорганизмов, которые находились в толще воды.

Таким образом, по мнению исследователей, нагретая вода распространялась над и под морскими отложениями, которые содержали гидраты метана, или газовый лед, погребенный прямо под поверхностью. При нагревании этого метанового льда вода постепенно выделяла газ. Метан является мощным парниковым газом, поэтому он, в свою очередь, способствовал нагреванию атмосферы и таянию еще большего количества льда. “Это один из многих усиленных процессов обратной связи, когда потепление климата вызвало ускоренное таяние ледяного щита“, — сказал Велдеаб. “Талая вода ослабила циркуляцию океана, в результате чего воды на промежуточных глубинах значительно потеплели, что привело к дестабилизации мелководных подповерхностных гидратов метана и высвобождению метана, мощного парникового газа”.

Наконец, в заключение своего исследования ученые отмечают сходство между 125 000 лет назад и сегодня, хотя нынешнее потепление происходит быстрее, чем раньше. Петля обратной связи, выявленная в их исследовании, вполне может возникнуть в ближайшие годы, а выбросы метана вызывают беспокойство уже много лет. “Палеоперспектива — это полезный подход, помогающий нам оценить, что может произойти“, — заключил Велдеаб. “Это не обязательно должно произойти именно так, как мы нашли; каждая ситуация отличается, но это дает вам направление, в котором нужно искать“.