Остатки погребенного соснового леса у подножия Мон-Сен-Жени на юге Франции содержат полезную информацию о резком изменении климата. Сосновый древостой зародился около 12 900 лет назад во время относительно теплого периода «аллерод» и продолжал расти до резкого похолодания периода «молодого дриаса». Исследователи из Немецкого исследовательского центра геонаук GFZ в Потсдаме вместе с международными коллегами впервые объединили классические измерения ширины годичных колец с химическим (стабильным изотопом) анализом углерода и кислорода в годичных кольцах деревьев для реконструкции климатических переменных. Таким образом, они смогли рассчитать местный состав воды в почве (осадки) и относительную влажность с годовым временным разрешением. Это привело к новому пониманию гидрологической изменчивости и изменений атмосферной циркуляции во время резкого изменения климата. Команда сообщает о своих выводах в журнале Scientific Reports.
Внезапное похолодание в северном полушарии между 12 700 и 11 600 лет назад было обнаружено в климатических записях из ледяных кернов Гренландии и отложений озер Центральной Европы. Он был назван в честь горных авен (лат. Dryas octopetala) - арктического вида растений, который преимущественно распространяется в холодных условиях. Открытие ископаемых сосен в долине французской реки недалеко от Авиньона теперь закрывает важный пробел в знаниях, поскольку они показывают, как климат Средиземноморья изменился в этот период. С помощью точного радиоуглеродного датирования ученые смогли доказать, что погребенные сосны начали свой рост в теплые дни аллереда, как раз перед поздним дриасом, и пережили внезапное похолодание в течение нескольких десятилетий. Таким образом, они были свидетелями этого резкого изменения климата.
В своем анализе исследователи обнаружили признаки увеличения переноса воздушных масс из Северной Атлантики. «Мы были удивлены, что примерно за шестьдесят лет до фактического изменения климата было обнаружено значительное изменение в источнике осадков», - говорит первый автор Марен Поли из GFZ. Согласно полученным результатам, влажные воздушные массы, поступающие с атлантической стороны, усиливались, а осадки, поступающие со средиземноморской стороны, уменьшались, о чем свидетельствует неуклонно возрастающая изменчивость изотопов кислорода почвенной воды. Изотопы - это атомы с разным числом нейтронов в ядре. Из соотношений легких и тяжелых изотопов можно сделать выводы о происхождении воздушных масс и, следовательно, осадков. «Особенно поразительно увеличение экстремальных полярных нагонов воздуха, зимних осадков и зимних штормов в начале позднего дриаса», - добавляет Ахим Брауэр, руководитель отдела динамики климата и эволюции ландшафта GFZ и директор отдела 5 GFZ. Марен Поли работает аспирантом в его группе.
С помощью этого исследования ученые доказали, что проблема заключалась не в изменении средней температуры, а в стрессе окружающей среды, который, предположительно, привел к гибели дерева. Этот стресс был вызван накоплением экстремальных погодных условий в отдельные годы или даже десятилетия. В целом это исследование показывает, что периоды массовых изменений климата могут быть связаны с большей нестабильностью моделей атмосферной циркуляции, что приводит к большей изменчивости в годовом или десятилетнем масштабе. «Здесь палеоклиматические исследования показывают, как они могут закрыть пробелы в знаниях с помощью информации из архивов естественного климата», - говорит Ахим Брауэр. Это также важно, потому что «у нас нет опыта в том, что именно происходит во время внезапного изменения климата, как быстро климат может измениться и какие региональные различия возникают».
Исследование финансировалось проектом DFG (HE 3089 / 9-1) и поддерживалось инициативой Helmholtz REKLIM.