КЕМБРИДЖ, Массачусетс. Исследователь из Массачусетского технологического института обнаружил, что по крайней мере за последние 1,5 миллиона лет Земля претерпела быстрые и резкие климатические изменения, подобные тем, которые наблюдались в ледяных кернах в более поздние времена. Эти климатические колебания настолько драматичны, что если бы мы пережили их сегодня, это было бы похоже на то, как в Новой Англии погода, похожая на Майами, за 25 лет.
"Десять лет назад мы понятия не имели, что климат может измениться так быстро", - сказала Морин Э. Реймо, доцент кафедры наук о Земле, атмосфере и планетах в Массачусетском технологическом институте. Впервые опубликовав свои результаты в сегодняшнем (16 апреля) выпуске журнала Nature, Реймо и ее коллеги из Массачусетского технологического института и Океанографического института Вудс-Хоул сообщают, что нестабильность климата тысячелетнего масштаба - колебания на целых 10 градусов по Цельсию в течение нескольких десятилетий - не ограничиваются крупными ледниковыми периодами последних 700 000 лет, а существовали гораздо раньше.
В течение последних пяти лет передовой инициативой в области климатических исследований был поиск понимания нестабильности климата в тысячелетнем масштабе. Эти быстрые климатические колебания большой амплитуды были впервые обнаружены в кернах льда в Гренландии, а затем в кернах океанических отложений по всему миру.
В то время как другие исследователи сосредоточились на геологической летописи за последние 120 000 лет, Реймо и несколько его коллег предприняли гораздо более амбициозную попытку изучить климатические тенденции еще 1,5 миллиона лет назад, в рассвет человечества.
Их работа дала неожиданные результаты.«Наши результаты показывают, что такая нестабильность климата в тысячелетнем масштабе может быть всепроникающей и долгосрочной характеристикой климата Земли, а не просто особенностью сильных ледниково-межледниковых циклов за последние 800 000 лет», - пишут авторы.
Раймо и ее коллеги, включая аспирантку Массачусетского технологического института Сьюзен Картер и научного сотрудника Кристен Гэнли, также показывают, что эти климатические изменения связаны с изменениями в конвейерной циркуляции океанских вод, которая доставляет тропическое тепло в северную Атлантику в поверхностные течения, вынося на юг насыщенные солью глубинные воды, охлаждаемые гренландскими ветрами. Но хотя ученые знают, что изменения климата связаны с изменениями циркуляции океана и теплообмена, они не знают, что в первую очередь вызывает эти колебания климата и циркуляции.
Наиболее драматичные нестабильности, как правило, возникают в более холодные периоды ледникового периода, последний раз в период от 100 000 до 10 000 лет назад.«Мы живем в конце необычайно стабильного периода, - сказал Раймо. После более чем 8 000 лет тепла мы приближаемся к фазе похолодания, «но все ставки сняты из-за глобального потепления из-за накопления углекислого газа или других парниковых газов в атмосфере», - сказала она.
Чтобы изучить эти климатические изменения, Раймо извлек ранее нетронутые отложения глубоко под океанским дном, где глубоководные течения, стекающие с Гренландии, вызвали накопление отложений с необычно высокой скоростью в течение миллионов лет. Анализируя состав и химическую структуру окаменелостей в этих отложениях, Реймо, морской геолог и палеоокеанограф, реконструирует прошлые условия на Земле.
Во время глубоководной буровой экспедиции 1995 года - два месяца в море на борту JOIDES Resolution, бывшей буровой установки British Petroleum - Раймо, возглавлявший группу из 24 ученых из разных стран, побил мировой рекорд по количеству отложений восстановлен в ходе одной экспедиции по бурению океана. И хотя эти отложения дали множество подсказок об изменениях климата на протяжении тысячелетий, ученые по-прежнему не могут объяснить, почему части планеты перешли от ледникового периода к теплой стадии и обратно. Это связано с внешними силами, такими как колебания солнечного излучения или внутренние колебания, вызванные нестабильностью распределения соли и тепла в океане?
«Что вызывает изменения климата в этом временном масштабе, сейчас является черным ящиком для ученых», - сказал Реймо.