Арктика нагревается быстрее, чем остальная часть земного шара, и при этом прогнозируется, что она станет более влажной. Но почему? Какие механизмы могут привести к этим изменениям?
Новое исследование обращается к истории за ответами, изучая, что произошло в регионе во время периода потепления около 8000 лет назад. Исследование находит доказательства того, что в то древнее время западная Гренландия стала более влажной, и эта тенденция часто связана с увеличением количества осадков. Исследование также показывает, что этому повышению влажности могли способствовать два различных климатических процесса. Процессы:
- По мере того, как Арктика нагревается, морской лед тает, подвергая региональные воды воздействию солнца, воздуха и повышенного испарения.
- По мере того, как планета нагревается, влажность увеличивается больше в регионах, расположенных ближе к экватору. Это создает дисбаланс глобальной влажности, и в конечном итоге влажный воздух из более низких широт втягивается в более сухую Арктику.
«Мы использовали геологические данные, чтобы определить, что оба эти процесса, вероятно, способствовали увеличению влажности в западной Гренландии, когда регион быстро нагревался 8000 лет назад», - говорит ведущий исследователь Элизабет Томас, доктор философии, доцент геологии в Университете Колледжа искусств и наук Буффало. «Таким образом, оба процесса могут снова проявиться сегодня, способствуя возможному будущему увеличению влажности в Арктике и, в конечном счете, увеличению количества осадков».
«У нас нет длинных или подробных письменных отчетов об осадках в Арктике, поэтому мы не до конца понимаем, как количество осадков может увеличиться в ответ на потепление», - говорит она. Она добавляет, что это важная область исследования, потому что «осадки в Арктике имеют сложные взаимодействия с климатом, а также влияют на растительные сообщества и скорость таяния ледников».
Исследование было опубликовано в этом месяце в журнале Geophysical Research Letters группой ученых из UB, Массачусетского университета и Университета Северной Аризоны. Исследование финансировалось Национальным научным фондом.
Подсказки в грязи на дне озера
Чтобы узнать об истории климата западной Гренландии, ученые проанализировали грязь дна озера, возраст которой насчитывает тысячи лет. Этот осадок содержит органические вещества, такие как древний воск листьев и соединения, вырабатываемые бактериями, которые раскрывают информацию о климатическом прошлом региона.
Как объясняет Томас, когда дело доходит до воска листьев, погода влияет на химический состав этих восков способами, которые ученые могут проследить. В частности, воск листьев содержит небольшое количество редкой формы водорода, называемой дейтерием, и концентрация дейтерия может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от таких факторов, как влажность и характер осадков.(Один пример: в арктических восковых листьях концентрация дейтерия колеблется в зависимости от того, выпадают ли осадки локально или из облаков, которые преодолели большие расстояния из низких широт, чтобы попасть в регион).
Химические вещества, называемые разветвленными тетраэфирами диалкилглицерина (GDGT), производимые бактериями, также содержат ключи к разгадке прошлого климата. Состав этих соединений меняется в зависимости от температуры окружающей среды в момент их образования. В результате, по словам Томаса, ученые могут использовать разветвленные GDGT для реконструкции доисторических температурных трендов.
Эти химические индикаторы позволили команде Томаса исследовать древние тенденции влажности и осадков в западной Гренландии, поскольку регион нагревался около 8000 лет назад. Новое исследование было основано на листовых восках и разветвленных GDGT, обнаруженных в образце отложений, которые команда извлекла со дна озера Сикуиуи в западной Гренландии..
«Эти химические индикаторы - довольно новые инструменты, и они позволяют нам исследовать древний климат способами, которые раньше были невозможны», - говорит Томас.«Мы можем использовать эти инструменты, чтобы исследовать, как влажность колебалась в регионе тысячи лет назад, или возникали ли штормы в этом районе локально или далеко. Это важно, потому что понимание того, что происходило в древние времена, может дать нам представление о том, что может произойти. сегодня, когда меняется климат."