Визуализируйте следующее: климат Земли колеблется между холодным ледниковым и теплым межледниковым периодами; последний ледниковый период был около 20 000 лет назад; уровень моря в то время был примерно на 126 метров (413 футов) ниже современного уровня моря; а голоцен, представляющий собой последние 12 000 лет климатических изменений, является межледниковым периодом.
Последний межледниковый период примерно от 127 000 до 116 000 лет назад был последним периодом, когда уровень моря был таким же высоким или даже выше современного уровня моря. Понимание изменения уровня моря в течение последнего межледникового периода, когда земля была немного теплее, чем сейчас, является важной областью исследований для понимания будущего повышения уровня моря из-за глобального потепления.
Масштаб и траектория изменения уровня моря во время последнего межледниковья, а точнее морской изотопной стадии (MIS) 5e, неясны. На сегодняшний день общепринятым мнением было то, что уровень моря мог быть на шесть-девять метров выше нынешнего уровня моря, значения, которые требуют дополнительного таяния Гренландии и западно-антарктического ледяного щита, и что имело место одно или несколько наложенных колебаний высотой до нескольких метров..
Однако ученые из Университета Нью-Мексико (UNM) и Университета Южной Флориды (USF) и их международная команда сотрудников не настолько уверены в точности этих колебаний уровня моря. Согласно новому исследованию, опубликованному сегодня, в понедельник, 10 сентября, в журнале Nature Geoscience под названием «Отчет об относительном уровне моря в западной части Средиземного моря во время последнего межледникового периода с высоким разрешением». запись уровня моря с острова Майорка в западной части Средиземного моря для MIS-5e, основанная на наличии фреатических зарослей на образованиях, образующихся вблизи уровня моря.
"В глобальном масштабе климат был теплее на 1-2 °C в период последнего межледникового периода, именуемый морской изотопной стадией 5e (MIS-5e) между 127 000 и 116 000 лет назад," сказал Виктор Поляк, первый автор и со-главный исследователь и старший научный сотрудник Департамента наук о Земле и планетах ЕНД. «Хотя это хорошо изученный период, мы до сих пор не знаем точного поведения уровня моря во время MIS-5e. Что мы знаем наверняка, так это то, что уровень моря был выше, когда климат был на 1-2 °C теплее 120 000 лет. По этой причине история уровня моря МИС-5е важна как аналог того, что произойдет с нынешним уровнем моря с потеплением климата в будущем."
До сих пор лучшими маркерами уровня моря были кораллы, потому что некоторые виды растут очень близко к уровню моря, а кораллы можно датировать уран-ториевым методом. На основе таких исследований кораллов были сделаны важные реконструкции уровня моря МИС-5е. Однако научная проблема с кораллами заключается в том, что никто никогда не может быть уверен в том, как глубокие кораллы растут ниже уровня моря, и, поскольку они состоят из биогенного карбоната кальция, они подвержены изменениям, которые слегка влияют на измерения уран-ториевого возраста, вызывая сомнения. относительно точности этого метода.
"Лучшие исследования уровня моря МИС-5е показали, что уровень моря в этот период был на 6-9 метров выше современного уровня моря, и что, вероятно, были значительные падения во время подъема уровня моря МИС-5е," - сказал Поляк. «Это вызывает тревогу, потому что предполагает, что если мы потеплим наш климат на 1-2 °C, мы можем вызвать повышение уровня моря на 6-9 метров (20-30 футов). Это может произойти быстро, что приведет к нестабильности уровня моря»."
"Цель этого исследования состояла в том, чтобы точно реконструировать положение уровня моря во время последнего теплого периода между 127 000 и 116 000 лет назад, используя некоторые своеобразные карбонатные инкрустации, отложившиеся в прибрежных пещерах вдоль побережья Майорки. ", - говорит соавтор и карстовый геолог Школы наук о Земле USF Богдан П. Онак. «Большинство других известных исследований уровня моря за этот период сообщают о высотах от 6 до 9 м, поэтому мы хотели лучше понять величину, время и стабильность уровня моря, поскольку такая информация имеет решающее значение для будущих прогнозов изменения уровня моря в пределах 1,5 м. Сценарий глобального потепления -2ºC."
Поляк, Онак вместе с профессором ЕНД Йемане Асмером изучали пещеры вдоль восточного побережья испанского острова Майорка в западной части Средиземного моря. Они использовали уникальные пещерные образования, называемые фреатическими наростами на образованиях (POS), которые естественным образом образуются на поверхности солоноватой пещерной воды, которая оказывается точно такой же, как уровень моря в этих пещерах у побережья. Фреатические разрастания на образованиях образуются в результате дегазации углекислого газа из солоноватой пещерной воды, гидрологически связанной со Средиземным морем.
«POS хорошо сохранились, - сказал Поляк, - и, учитывая, что их можно датировать, они обеспечивают очень точные отметки уровня моря для текущего и существовавшего ранее уровня моря. Они состоят из неорганического карбоната кальция (кальцита и арагонита) и датируются уран-ториевым методом. В отличие от кораллов, они не подвержены изменениям, поэтому уран-ториевые даты точны. Еще одним преимуществом POS является то, что они будут продолжать расти до тех пор, пока уровень моря стабилен на данной высоте."
Поляк и Асмером датировали 11 POS из восьми разных пещер, в которых POS находился на высоте ~ 2 метра над нынешним уровнем моря. Сорок пять уран-ториевых дат показывают, что относительный уровень моря оставался стабильным. «Это самая точная запись уровня моря с лучшим разрешением для MIS-5e за последний межледниковый период», - сказал Поляк. «Он обеспечивает исключительно точное определение времени истории уровня моря в течение вышеупомянутого периода и показывает, что он поднялся до 6 метров над нынешним уровнем моря ~ 127 000 лет назад, а к 122 000 лет назад он постепенно упал бы до 2 метров. и оставался бы на этой высоте до конца уровня моря до 116 000 лет назад», - говорит Онак.«Результаты показывают, что если доиндустриальная температура будет превышена на 1,5-2 °C, уровень моря отреагирует и поднимется на 2-6 метров (от 7 до 20 футов) над нынешним уровнем моря».
Доктор. Хэй (Бостонский колледж) скорректировал запись относительного уровня моря для изостатической корректировки ледников, используя девять различных изостатических моделей ледников. Вместе эти модели предполагают, что эквивалентный льду уровень моря на Майорке достиг пика в начале MIS-5e, затем постепенно снизился и стабилизировался 122 000 лет назад, пока не закончился 116 000 лет назад.
«Одним из самых очевидных неизвестных в будущем является то, сколько глобальной недвижимости мы потеряем из-за глобального потепления и как быстро это может произойти», - сказал Асмером. «Это довольно удивительная наука; это большой вопрос глобального масштаба. Помимо того, насколько высоко будет подниматься уровень моря, мы также остро нуждаемся в знании того, как быстро он будет повышаться».
"Если вы возьмете более старые данные, то в некоторых случаях предположение о том, что уровень моря поднялся на девять метров просто за счет потепления на два градуса, было бы катастрофическим для нашей нынешней конфигурации городов и в некоторых случаях островных стран. Эта работа ясно показывает наиболее важные выводы о том, что уровень моря не просто поднимался и опускался. У вас были небольшие изменения температуры, а уровень моря оставался довольно стабильным."
Исследование, представленное в этом исследовании, является результатом совместного проекта NSF, в котором USF является ведущей организацией. Полевые работы (посещение пещер для сбора образцов и измерения их высоты), минералогические и кристаллографические исследования образцов минералов были выполнены Onac в USF.
«Несмотря на то, что это важные выводы, есть много аспектов изменения уровня моря, которые требуют дальнейшего изучения», - сказал Поляк. «В результате команда ЕНД и Университета Южной Флориды получила новый грант Национального научного фонда для продолжения работы в Средиземноморье».