Ученые считают, что они обнаружили причину загадочных изменений климата, из-за которых температура колебалась до 15°C всего за несколько десятилетий в периоды ледникового периода.
В новом исследовании, опубликованном сегодня, исследователи показывают, что повышение уровня CO2 могло достичь критической точки во время этих ледниковых периодов, вызвав серию цепных событий, которые вызвали температура резко повысится.
Выводы, опубликованные в журнале Nature Geoscience, дополняют растущее количество доказательств того, что постепенные изменения, такие как повышение уровня CO2, могут привести к внезапным неожиданностям в нашей климат, который может срабатывать при пересечении определенного порога.
Предыдущие исследования показали, что существенной частью естественной изменчивости нашего климата во время ледниковых периодов являются повторяющиеся резкие изменения климата, известные как явления Дансгаарда-Эшгера.
Эти события характеризуются резкими изменениями температуры до 15°C в течение нескольких десятилетий в высоких широтах Северного полушария. Так было во время последнего ледникового периода примерно от 100 000 до 20 000 лет назад.
Принято считать, что это произошло в результате внезапных потоков пресной воды через Северную Атлантику, возможно, в результате таяния айсбергов.
Соавтор исследования, профессор Стивен Баркер из Школы наук о Земле и океане Кардиффского университета, сказал: «Наши результаты предлагают альтернативное объяснение этого явления и показывают, что постепенное повышение CO 2 в атмосфере может достичь критической точки, вызвав резкие температурные сдвиги, которые резко повлияют на климат в северном полушарии за относительно короткий промежуток времени.
"Эти результаты дополняют растущее количество свидетельств того, что в климатическом пространстве существуют зоны наилучшего восприятия или "окна возможностей", где так называемые граничные условия, такие как уровень атмосферного CO2или размер континентальных ледяных щитов повышают вероятность резких изменений. Конечно, наше исследование оглядывается назад во времени, и будущее будет совсем другим с точки зрения ледяных щитов и CO2 , но еще предстоит увидеть, станет ли климат Земли более или менее стабильным по мере того, как мы продвигаемся вперед."
Используя климатические модели для понимания физических процессов, происходивших во время ледниковых периодов, команда смогла показать, что постепенное повышение содержания CO2 усиливало пассаты на Центральной Америке, вызывая потепление, подобное Эль-Ниньо, с более сильным потеплением в восточной части Тихого океана, чем в западной Атлантике.
В результате увеличился перенос влаги из Атлантики, что фактически увеличило соленость и плотность поверхности океана, что привело к резкому увеличению силы циркуляции и повышению температуры.
"Это не обязательно означает, что аналогичная реакция произойдет в будущем с повышением уровня CO2, поскольку граничные условия отличаются от ледникового периода", - добавил Профессор Геррит Ломанн, руководитель группы динамики палеоклимата в Институте Альфреда Вегенера.
"Тем не менее, наше исследование показывает, что климатические модели способны имитировать резкие изменения путем постепенного воздействия, как это видно из палеоклиматических данных."
Основываясь на этом исследовании, команда намерена произвести новую реконструкцию глобального объема льда в течение последнего ледникового цикла, что поможет подтвердить их предположение о том, что определенные границы могут определять окна нестабильности в климатической системе.