У океана долгая память. Когда вода в сегодняшнем глубоком Тихом океане в последний раз видела солнечный свет, Карл Великий был императором Священной Римской империи, династия Сун правила Китаем, а Оксфордский университет только что провел свой первый выпуск. В то время, между 9 и 12 веками, климат Земли в целом был теплее, прежде чем холод Малого ледникового периода установился примерно в 16 веке. Теперь температура поверхности океана снова начала расти, но вопрос в том, знают ли об этом самые глубокие части океана?
Исследователи из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) и Гарвардского университета обнаружили, что глубина Тихого океана отстает на несколько столетий по температуре и все еще приспосабливается к вступлению в Малый ледниковый период. В то время как большая часть океана реагирует на современное потепление, глубокая часть Тихого океана может охлаждаться.
«Эти воды настолько старые и так давно не были на поверхности, что они до сих пор «помнят» то, что происходило сотни лет назад, когда в Европе были одни из самых холодных зим в истории», - сказал Джейк. Гебби, физический океанограф из WHOI и ведущий автор исследования, опубликованного 4 января 2019 года в журнале Science.
«Климат меняется во всех временных масштабах», - добавляет Питер Хайберс, профессор наук о Земле и планетах Гарвардского университета и соавтор статьи. «Некоторые региональные закономерности потепления и похолодания, такие как Малый ледниковый период и Средневековый теплый период, хорошо известны. Нашей целью было разработать модель того, как внутренние свойства океана реагируют на изменения климата на поверхности».
То, что показала эта модель, было удивительным.
"Если поверхность океана в целом охлаждалась большую часть последнего тысячелетия, те части океана, которые наиболее изолированы от современного потепления, могут все еще охлаждаться", - сказал Гебби.
Модель, конечно, является упрощением настоящего океана. Чтобы проверить предсказание, Гебби и Хайберс сравнили тенденцию к охлаждению, обнаруженную в модели, с измерениями температуры океана, сделанными учеными на борту HMS Challenger в 1870-х годах, и современными наблюдениями в ходе эксперимента по циркуляции Мирового океана в 1990-х годах.
HMS Challenger, трехмачтовое деревянное парусное судно, изначально спроектированное как британский военный корабль, использовалось для первой современной научной экспедиции по исследованию мирового океана и морского дна. Во время экспедиции с 1872 по 1876 год термометры были спущены в глубины океана и зарегистрировано более 5000 измерений температуры.
«Мы проверили эти исторические данные на наличие выбросов и рассмотрели различные поправки, связанные с влиянием давления на термометр и растяжением пеньковой веревки, используемой для опускания термометров», - сказал Хайберс.
Затем исследователи сравнили данные HMS Challenger с современными наблюдениями и обнаружили потепление в большинстве частей мирового океана, как и следовало ожидать из-за потепления планеты в 20-м веке, но похолодание в глубинах Тихого океана на глубина около двух километров.
"Близкое соответствие между предсказаниями и наблюдаемыми тенденциями вселило в нас уверенность, что это реальное явление", - сказал Гебби.
Эти результаты подразумевают, что изменения в приземном климате, которые предшествовали началу современного потепления, все еще влияют на то, насколько климат нагревается сегодня. Предыдущие оценки того, сколько тепла Земля поглотила за последнее столетие, предполагали, что океан находился в состоянии равновесия в начале промышленной революции. Но Гебби и Хайберс подсчитали, что тенденция глубокого похолодания в Тихом океане приводит к пересмотру в сторону понижения количества тепла, поглощаемого в 20-м веке, примерно на 30 процентов..
«Часть тепла, необходимого для приведения океана в равновесие с атмосферой, содержащей больше парниковых газов, по-видимому, уже присутствовала в глубинах Тихого океана», - сказал Хайберс. «Эти результаты стимулируют понимание причин Средневекового теплого периода и Малого ледникового периода как способ лучше понять современные тенденции потепления».