Исследование, проведенное Университетом штата Миссиссога, использует новые методы исследования для выявления тревожной информации об изменении климата на севере Канады. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, подтверждает, что недавнее потепление климата в центральном регионе Юкона превысило самые высокие температуры, наблюдавшиеся за предыдущие 13 600 лет, и это открытие может иметь важные последствия в контексте текущих тенденций глобального потепления.
Палеоклиматолог и ведущий автор Тревор Портер изучает климатические индикаторы, такие как изотопы воды, годичные кольца деревьев и растительный воск, на предмет признаков климатических закономерностей в голоцене, период времени, охватывающий последние 11 700 лет. В ледниковых регионах исследования палеоклимата часто основаны на изотопах воды, измеренных в образцах ледяных кернов, взятых из ледников, но в центральном Юконе, где ледники давно отступили, исследователи должны полагаться на другие индикаторы, такие как сохранившаяся пыльца растений и мелкие крылатые насекомые, известные как мошки. в слоях озерных отложений. Пыльца и мошки выступают в качестве заменителей древних температур, но иногда дают противоречивую информацию.
Впервые в этой области Портер и его коллеги использовали радиоуглеродное датирование и изотопы воды, сохранившиеся в вечной мерзлоте под торфяником в центре Юкона, для реконструкции летних температур за последние 13 600 лет. Каждое лето на поверхности накапливается новый торфяной мох, а верхняя часть вечной мерзлоты, залегающая на постоянной глубине 58 см под землей, приспосабливается к новой поверхности. Он одновременно сохраняет осадки, просочившиеся сквозь землю и застывшие на поверхности вечной мерзлоты предыдущим летом. «Каждый сантиметр вечной мерзлоты содержит примерно от 20 до 30 лет осадков, которые оседают в хорошо смешанные слои информации», - говорит Портер.«Записи изотопов воды из ледяных кернов являются одним из наиболее ценных показателей климата, но могут быть разработаны только в ледниковых регионах. Этот проект демонстрирует, что мы можем вести записи, подобные ледяным кернам, в не покрытых льдом регионах вечной мерзлоты. Этот тип вечной мерзлоты предлагает уникальную архив изотопов воды, который можно было бы использовать для углубления нашего понимания климатических изменений в голоцене в других северных регионах, что принесло бы большую пользу сообществу ученых-климатологов».
Результаты анализа вечной мерзлоты подтверждают информацию, предоставленную предыдущими исследованиями мошек, и показывают, что лето в начале голоцена в центральном Юконе было в основном теплее, чем типичное лето голоцена. Далее в исследовании делается вывод о том, что потепление в индустриальную эпоху привело к нынешним летним температурам, беспрецедентным для голоцена и превышающим все предыдущие максимальные температуры почти на 2°C.
«По сравнению с реконструкцией климата в других северных районах наши данные подтверждают, что в этом регионе потепление происходит с исключительной скоростью», - говорит Портер.«Основываясь на недавних исторических данных о климате, мы знаем, что этот район прогрелся больше, чем другие высокоширотные регионы. Это
регион испытал потепление чуть более чем на 2ºC за последнее столетие, что выше среднемирового показателя и выше среднего показателя для арктического региона в целом."
«Летнее потепление имеет серьезные последствия для ландшафтов вечной мерзлоты. Когда температура повышается, богатая льдом вечная мерзлота может таять, становиться нестабильной, а ранее замороженный почвенный углерод может выбрасываться микробами в атмосферу в виде углекислого газа», - говорит Портер., отметив, что регион испытал глубокое таяние вечной мерзлоты примерно 9 000 лет назад. «Оттепели глубокой вечной мерзлоты действительно происходили в этом регионе в раннем голоцене, время, которое, как мы теперь знаем, было относительно теплым по сравнению со средним голоценом, но не таким теплым, как сегодня. Это означает, что богатая льдом вечная мерзлота в этом регионе в настоящее время уязвима для подобные оттепели."
«Сейчас мы видим доказательства того, что потепление климата дестабилизирует вечную мерзлоту на севере Канады и высвобождает парниковые газы», - говорит он. «Это потенциально новая норма, и, если она ускорится в ближайшем будущем, она угрожает к дальнейшему усилению глобального изменения климата."
Исследование было опубликовано в апрельском номере журнала Nature Communications за 2019 год. Финансирование исследований было предоставлено Канадским советом по естественным наукам и инженерным исследованиям.