Остатки давно вымерших озер усеивают пейзаж американской пустыни на западе. Эти окаменевшие формы рельефа дают представление о том, насколько динамичным был климат за последние несколько миллионов лет.
Идентификация особенностей береговой линии древних озер началась с первых исследователей континента. Первые детальные исследования были проведены американскими геологами-новаторами, такими как Г. К. Гилберт и И. К. Расселом в конце 1800-х годов, который изучал озеро Бонневиль, ныне остаточное Большое Соленое озеро в штате Юта, и озеро Лахонтон, расположенное на северо-западе Невады.
Благодаря этой долгой истории изучения ископаемых береговых линий и озерных отложений мы знаем, что эти озера существовали в течение двух периодов с различными условиями окружающей среды в геологически недавнем прошлом. Первый был во время максимума ледникового периода, такого как последний ледниковый период, от 14 до 30 тысяч лет назад, когда глобальные температуры были на 4-6 градусов ниже, а континентальные ледяные щиты расширились до континентальной части Соединенных Штатов.
Второй временной период был около трех миллионов лет назад, в середине эпохи плиоцена, когда глобальный климат характеризовался более высокими температурами и уровнями CO2 в атмосфере, примерно соответствующими сегодняшним значениям, что побудило многих ученых рассматривать плиоцен как потенциальный аналог будущего изменения климата.
Эти наблюдения приводят к важному вопросу, говорит ведущий автор исследования Даниэль Ибарра: «Почему существуют озерные системы и в более холодном, и в более теплом климате, но не сегодня?» Особый интерес, по его словам, представляет наличие озер в более теплых условиях, что, согласно парадигме «мокрое становится еще влажнее, сухое становится суше», противоречит прогнозам будущего потепления.
Чтобы ответить на этот вопрос, Ибарра и его коллеги рассмотрели конкурирующие влияния температуры и осадков и то, как они сочетаются, чтобы обеспечить существование озер в этих двойных климатических состояниях.
Авторы собрали доказательства и создали модели озер как в более холодные, так и в более теплые, чем современные периоды плиоцена-плейстоцена (последние 5 миллионов лет). Они обнаружили, что во время более холодных ледниковых периодов увеличение количества осадков и уменьшение испарения в совокупности образовывали большие озера, которые занимали внутренние водосборные бассейны на западе Соединенных Штатов, особенно в северной Неваде и Юте..
Увеличение количества осадков также привело к образованию озер, особенно в южной Неваде и южной Калифорнии во время более теплого среднего плиоцена, опережая более высокие температуры и скорость испарения в то время. Это увеличение количества осадков в среднем плиоцене и преимущественно юго-западное распределение озерных отложений сходно с характером осадков в современные годы Эль-Ниньо, подтверждая предыдущие гипотезы о средних условиях, подобных Эль-Ниньо, в середине плиоцена.
Междисциплинарный подход группы объясняет условия, управляющие озерными системами в регионах средних широт сегодня и в геологическом прошлом. Далее, отмечает Ибарра, «Эта работа иллюстрирует важность понимания того, как Эль-Ниньо, Южное колебание, влияет на характер осадков в засушливых регионах, что важно для будущего планирования водных ресурсов на западе Соединенных Штатов».