В последний межледниковый период на Земле около 125 000 лет назад индийский муссон был более продолжительным, более экстремальным и менее надежным, чем сегодня. К такому выводу пришли геологи из Рурского университета Бохума (RUB) и Оксфордского университета вместе с другими коллегами из Великобритании, Новой Зеландии, Китая и США. Команда проанализировала капельный камень из пещеры на северо-востоке Индии, комбинируя различные методы, которые предоставляют информацию о надрегиональных и местных погодных явлениях и динамике климата в прошлом.
Команда, возглавляемая Матиасом Магьерой, доктором Франциской Лехляйтнер, профессором Олой Квисиен и доктором Себастьяном Брайтенбахом, описывает результаты в журнале Geophysical Research Letters, опубликованном в Интернете 25 октября 2019 года.
Последнее и следующее межледниковье
«Последний межледниковый период часто считают аналогией ожидаемых климатических изменений», - говорит Ола Квецьен из Института геологии, минералогии и геофизики РУ. «Конечно, хотя факторы, которые привели к потеплению, тогда были другими, чем сегодня». Данные о погоде и климатических явлениях последнего межледникового периода дают исследователям ключ к пониманию того, как климат может измениться по мере нагревания Земли.
Команда проанализировала капельный камень из пещеры Маумлух на северо-востоке Индии. Во-первых, исследователи определили так называемые значения дельта-18-O, которые являются мерой силы индийского муссона. В процессе они сравнили соотношение тяжелого и легкого кислорода в капельном камне; это зависит, с одной стороны, от района источника муссонов, а также от сезонного распределения осадков, температуры и интенсивности осадков. Эти факторы играют важную роль в силе явления муссонной погоды.
Актуально для фермеров в регионе
«Значение дельта-18-O говорит нам кое-что о силе муссона, но не о том, сколько осадков выпадает и как дождь распространяется с течением времени», - объясняет Себастьян Брайтенбах из Института геологии, минералогии и минералогии RUB. Геофизика. «Но на самом деле это ключевая информация», - добавляет Ола Квецьен. «Для фермера имеет большое значение, выпадают ли осадки постоянно и надежно в течение определенного периода времени, или чередуются ли неожиданные и экстремальные осадки с более длительными засушливыми периодами».
Чтобы получить представление о сезонном распределении осадков, исследователи определили дополнительные измеренные значения. В то время как значение дельта-18-O является надрегиональным параметром, который говорит им что-то об удаленных источниках муссонных дождей, другие параметры регистрируют локальные явления, включая соотношение различных элементов, таких как стронций или магний, к кальцию или соотношение различных изотопы кальция в каменной кладке. Это соотношение изотопов, известное как значение дельта-44-Ca, до сих пор редко применялось к образцам из пещер.
Осадки в окрестностях пещеры
Во время сухой зимы и более длительных засушливых периодов в карстовой породе над пещерой происходит явление, которое влияет на химические условия в каменной кладке. Если дождь падает на пещеру Маумлух, он просачивается сквозь почву, растворяет кальций из камня и переносит его в пещеру. Кальций хранится в каплях, образованных водой; капля, которая растет во влажной фазе, имеет высокое содержание кальция по сравнению с другими элементами.
Однако в сухой период с ноября по май часть кальция может потеряться в пути, если в породе есть пустоты, заполненные воздухом. Это приводит к тому, что кальций выпадает в осадок до того, как он достигает пещеры, в то время как такие элементы, как стронций и магний, остаются в воде, переносятся в капельницы и интегрируются в них. Таким образом, отношение магния или стронция к кальцию в капельном камне показывает, было ли много или мало дождя в непосредственной близости от пещеры. Значение дельта-44-Ca также дает представление об осадках вблизи пещеры и, кроме того, позволяет исследователям получить больше информации об интенсивности сухой фазы.
Сочетание этих различных параметров позволило исследователям реконструировать изменения количества осадков в муссонные и немуссонные периоды и, следовательно, получить представление о распределении осадков до, во время и после последнего межледникового периода.
Муссон был менее надежным
«В целом наши данные показывают, что индийский муссон был менее надежным в последний межледниковый период, чем сегодня, что позволяет предположить, что сегодняшнее глобальное потепление может иметь тот же эффект», - заключает Ола Квисьен. «Это согласуется с тенденцией к учащению экстремальных погодных явлений». По мнению исследователей, антропогенное воздействие на климат в сезон бабьего лета еще не проявилось в полной мере. Однако, если предположения, лежащие в основе текущего исследования, верны, это может измениться в ближайшие 20-30 лет.