Ученые из Университета Райса и Научно-исследовательского института Harte Техасского университета A&M Корпус-Кристи, занимающегося исследованиями Мексиканского залива, обнаружили, что уровень моря на Земле повышался не постоянно, а резкими, точечными всплесками, когда ледники планеты таяли в период глобальное потепление в конце последнего ледникового периода. Исследователи нашли окаменелости в затонувших рифах у побережья Техаса, которые показали, что уровень моря поднимался несколькими всплесками продолжительностью от нескольких десятилетий до одного столетия.
Выводы опубликованы сегодня в Nature Communications.
«Эти ископаемые рифы показывают, что в последний раз, когда Земля нагревалась, как сегодня, уровень моря не поднимался постоянно», - сказал морской геолог Райс Андре Дрокслер, соавтор исследования. «Вместо этого уровень моря поднялся довольно быстро, сделал паузу, а затем снова взлетел еще одним всплеском и так далее..
"Это имеет большое значение для будущих исследований повышения уровня моря", сказал он.
Поскольку у ученых ранее не было конкретных доказательств прерывистого подъема уровня моря в масштабе десятилетия, у них не было иного выбора, кроме как представить риски повышения уровня моря в линейном годовом формате, сказал Дрокслер. Например, Международная группа экспертов по изменению климата, авторитетный научный источник о воздействии антропогенного изменения климата, «должна была просто взять прогнозируемый рост на столетие, разделить на 100 и сказать: «Мы ожидаем, что уровень моря поднимется в этом году». много в год», - сказал он.
"Наши результаты свидетельствуют о том, что уровень моря не может повышаться упорядоченным, линейным образом", - сказал прибрежный геолог из Райса и соавтор исследования Джефф Ниттроуэр.
Учитывая, что более полумиллиарда человек живут в пределах нескольких метров от современного уровня моря, он сказал, что резкое повышение уровня моря представляет особый риск для тех сообществ, которые не готовы к будущим наводнениям.
«Мы наблюдаем неуклонное повышение уровня моря в наше время», - сказал Нитрауэр. «Однако наши результаты показывают, что повышение уровня моря может быть значительно быстрее, чем когда-либо наблюдалось, и из-за этой ситуации прибрежные сообщества должны быть готовы к потенциальному затоплению».
Доказательства исследования были получены в ходе круиза 2012 года на исследовательском судне Falkor Океанического института Шмидта. Во время круиза Дрокслер, ведущий автор исследования и аспирант Райса Панкадж Кханна и его коллеги из научно-исследовательского института Harte Джон Таннелл-младший.и Томас Ширли использовал многолучевой эхолот Falkor для картирования 10 участков ископаемых рифов у берегов Техаса. Эхолот - это современный гидролокатор, который создает трехмерные изображения морского дна с высоким разрешением.
Ископаемые рифы лежат в 30-50 милях от берега Корпус-Кристи на глубине около 195 футов. Солнечный свет не достигает их на такой глубине, но поскольку кораллы живут в симбиозе с водорослями, им нужен солнечный свет, чтобы жить и расти только на уровне моря или очень близко к нему. Основываясь на предыдущих исследованиях береговой линии Техаса во время последнего ледникового периода, а также на датах образцов окаменелостей, собранных с рифов в предыдущих экспедициях, команда Райс предположила, что рифы начали формироваться около 19 000 лет назад, когда таяли ледяные шапки и ледники. вызывали повышение уровня моря по всему миру.
«Эволюция и гибель коралловых рифов сохранены», - сказал Кханна. «Их история написана в их морфологии - формах, в которых они выросли. А трехмерная система визуализации высокого разрешения на НИС «Фалькор» позволила нам впервые рассмотреть эти формы с необычайной детализацией».
На всех участках исследования были рифы с террасами. Ханна сказал, что ступенчатые террасы типичны для структур коралловых рифов и являются признаком повышения уровня моря. Например, когда риф растет на поверхности океана, он может расти только с определенной скоростью. Если уровень моря поднимается слишком быстро, он утопит риф на месте, но если скорость немного медленнее, риф может использовать стратегию, называемую отступлением. Когда риф отступает, обращенная к океану сторона рифа разбивает набегающие волны ровно настолько, чтобы риф мог построить вертикальную ступеньку.
«В нашем случае каждый из этих шагов показывает, как риф адаптировался к внезапному скачку повышения уровня моря», - сказал Ханна. «Террасы за каждой ступенькой - это части рифа, которые росли и заполнялись в паузах между всплесками».
На некоторых участках было целых шесть террас. Исследователи сказали, что важно отметить, что, несмотря на то, что участки в исследовании находятся на расстоянии 75 миль друг от друга, глубина террас выстроилась на каждом участке. Дрокслер и Ниттруэр приписали находку решительности Ханны. Анализ данных картографической миссии занял больше года, а время, необходимое для ответа на вопросы, возникшие в процессе рецензирования публикации, было еще больше.
«Так работает наука», - сказал Дрокслер. «Это первое когда-либо предложенное доказательство повышения уровня моря в масштабе времени от десятилетий до одного столетия, и наши коллеги ожидали, что это утверждение подтвердится железными доказательствами».
Ниттруэр сказал, что сценарий прерывистого повышения уровня моря - это то, о чем ранее подозревали многие ученые.
«Ученые говорили о возможности быстрого отступления континентального льда», - сказал он. «Идея состоит в том, что внезапные изменения могут возникнуть при выполнении пороговых условий - например, возникает переломный момент, когда большое количество льда внезапно выбрасывается в мировые океаны. При таянии это увеличивает объем воды и поднимает глобальный уровень моря."
Кханна сказал, что вполне вероятно, что дополнительные ископаемые доказательства точечного подъема уровня моря будут обнаружены в горных породах по всему миру.
«Исходя из того, что мы обнаружили, вполне возможно, что повышение уровня моря в масштабах десятилетия станет ключевой сюжетной линией будущих прогнозов климата», - сказал он.