Исследование, проведенное Техасским университетом в Остине, показало, что изменения океанских течений в Атлантическом океане влияют на количество осадков в Западном полушарии, и что эти две системы были связаны на протяжении тысячелетий.
Выводы, опубликованные 26 января в Nature Communications, важны, потому что подробный анализ прошлого климата Земли и факторов, которые на него повлияли, может помочь ученым понять, как эти же факторы могут повлиять на наш климат сегодня и в будущем..
«Механизмы, которые, по-видимому, определяют эту корреляцию [в прошлом], те же, что и в современных данных», - сказал ведущий автор Каустубх Тирумалай, постдокторский исследователь из Университета Брауна, который проводил исследование в то время. получение докторской степени. D. в Школе наук о Земле Остина Джексона UT. «Поверхностная циркуляция Атлантического океана, как бы она ни менялась, влияет на то, как меняется количество осадков на континентах».
Тирумалай руководил работой в Институте геофизики Техасского университета (UTIG), исследовательском подразделении Школы наук о Земле Джексона при Техасском университете. В число соавторов входят ученые UTIG и исследователи из Геологической службы США, Санкт-Петербургского центра прибрежных и морских исследований и Массачусетского технологического института..
Поверхностная циркуляция Атлантического океана является важной частью глобального климата Земли, перемещая теплые воды из тропиков к полюсам. В основу исследования легло отслеживание изменений в циркуляции океана в новых деталях путем изучения трех кернов отложений, извлеченных со дна Мексиканского залива в 2010 году во время научного рейса. Образцы дают представление о факторах, которые влияли на силу океанского течения с интервалом примерно в 30 лет за последние 4400 лет.
«Если мы вернемся назад с шагом в 30, мы сможем понять вещи порядка столетий», - сказал Тирумалай. «И вопрос, который мы решили задать, заключался в том, что эти реконструкции температуры и солености могут рассказать нам о большей поверхностной циркуляции Атлантического океана».
Небольшое увеличение времени, которое ученые смогли зафиксировать в кернах, связано с большим количеством отложений, которые попадают в залив из рек Мексики и Северной Америки. Ученые извлекли данные о температуре и солености - факторах, влияющих на силу океанских течений, - из обитающих в океане микроорганизмов, называемых фораминиферами, сохранившихся в отложениях.
Данные показали, что по сравнению с сегодняшним днем поверхностная циркуляция Атлантического океана была намного слабее во время Малого ледникового периода, прохладного периода, который, как считается, был вызван вулканической активностью, длившейся с 1450 по 1850 год. Поскольку известно, что эти океанские течения влияют на глобальный климат, исследователям было интересно посмотреть, коррелирует ли это с количеством осадков в Западном полушарии и как такая корреляция может измениться со временем.
Чтобы рассчитать корреляцию во время Малого ледникового периода, исследователи сравнили данные керна с косвенными данными об осадках, такими как данные годичных колец деревьев, образования пещер и другие естественные записи. А чтобы рассчитать современную корреляцию, они сравнили данные, собранные людьми в течение прошлого века, о температуре и солености залива и осадках в Западном полушарии. Они также проанализировали данные климатической модели, разработанной Институтом метеорологии им. Макса Планка в Германии, чтобы предсказать ожидаемую корреляцию между течением и количеством осадков во время Малого ледникового периода..
Результаты показывают, что в настоящем и прошлом поверхностные течения Атлантического океана коррелируют с характером осадков в Западном полушарии. Тирумалай сказал, что это открытие важно по двум причинам. Он показывает, что существует корреляция между режимами течений и осадков, и что корреляция очевидна в наборах данных, которые охватывают разные временные масштабы.
"Это было замечательно", сказал Тирумалай. «Эти модели, основанные на десятилетнем анализе современных данных, а затем гидроклиматические показатели, которые дают соленость в океанах и количество осадков на суше, похоже, показывают одну и ту же картину».
Выводы подчеркивают важность поверхностной циркуляции Атлантического океана для количества осадков и то, что изменения течения могут иметь далеко идущие последствия. Это означает, что будущие изменения солености и температуры в Персидском заливе могут повлиять на климат другими способами.
«Исследование демонстрирует прочную связь в масштабе века между изменениями циркуляции океана в Атлантическом бассейне и количеством осадков на прилегающих континентах за последние 4000 лет», - сказал директор UTIG Терри Куинн, соавтор исследования. исследование. «И, следовательно, он обеспечивает основу для прогнозов того, как эта часть климатической системы может вести себя в будущем».
Исследование было поддержано Национальным научным фондом, Национальным управлением океанических и атмосферных исследований, Консорциумом по лидерству в океане, Школой наук о Земле Джексона UT и Университетом Брауна.