Исследователи из Саутгемптонского университета, Национального центра океанографии и Австралийского национального университета разработали новый метод определения изменчивости уровня моря и глубоководной температуры за последние 5,3 миллиона лет. Это позволяет по-новому взглянуть на климатические взаимосвязи, которые вызвали развитие основных циклов ледникового периода в течение последних двух миллионов лет.Исследователи впервые обнаружили, что долгосрочные тенденции в циклах похолодания и объема континентального льда за последние 5,3 миллиона лет не совпадают.
Фактически, для температуры основным шагом к ледниковым периодам, которые характеризовали последние два-три миллиона лет, было похолодание 2,7 миллиона лет назад, но для объема льда решающим шагом было развитие первого интенсивного ледникового периода в около 2,15 миллиона лет назад. До этих результатов считалось, что они произошли вместе примерно 2,5 миллиона лет назад.Результаты опубликованы в научном журнале Nature.
Соавтор, доктор Гэвин Фостер, из Науки об океане и Земле в Университете Саутгемптона, говорит: «Наша работа была сосредоточена на обнаружении новых взаимосвязей в естественной системе Земли. В этом смысле наблюдаемое разделение температуры и изменений объема льда предоставляет важную новую информацию для нашего понимания того, как развивались ледниковые периоды.
«Однако есть и более широкие последствия. Например, более точные данные об уровне моря за миллионы лет представляют коммерческий интерес, поскольку они позволяют лучше понять последовательности прибрежных отложений, имеющих отношение к нефтяной промышленности. Наши данные также представляют интерес изменениям в климатической политике, потому что это открывает дверь для подробных сравнений между прошлыми концентрациями CO2 в атмосфере, глобальными температурами и уровнями моря, что имеет огромное значение для долгосрочных будущих климатических прогнозов ».Команда использовала записи соотношений изотопов кислорода (которые обеспечивают запись о древней температуре воды) из микроскопических окаменелостей планктона, извлеченных из Средиземного моря, за последние 5,3 миллиона лет.
Это особенно полезный регион, потому что изотопный состав кислорода морской воды в значительной степени определяется потоком воды через Гибралтарский пролив, который, в свою очередь, чувствителен к изменениям глобального уровня моря — подобно защемлению шланга. .По мере роста континентальных ледниковых щитов во время ледниковых периодов поток через Гибралтарский пролив уменьшился, что привело к заметному увеличению изотопа кислорода O-18 (8 протонов и 10 нейтронов) по сравнению с O-16 (8 протонов и 8 нейтронов) в Средиземном море. воды, которые сохранились в раковинах древнего планктона. В предыдущей работе с использованием длинных буровых кернов и приподнятых участков донных отложений были проанализированы такие записи изотопов кислорода на основе микрофоссилий из тщательно датированных последовательностей.В текущее исследование добавлена ??числовая модель для расчета водообмена через Гибралтарский пролив в зависимости от изменения уровня моря, что позволило использовать записи микрофоссилий в качестве чувствительного регистратора глобальных изменений уровня моря. Затем новый рекорд уровня моря был использован в сочетании с существующими записями изотопов кислорода в открытом океане для определения изменений температуры в глубоководных слоях моря.
Ведущий автор, профессор Элко Ролинг из Австралийского национального университета, говорит: «Это первый шаг к реконструкциям по записям Средиземноморья. В нашей предыдущей работе этот метод был разработан и усовершенствован для записей Красного моря, но в этом месте он ограничен последним. полмиллиона лет, потому что больше нет буровых кернов.
В Средиземном море мы могли бы удалить его вплоть до 5,3 миллиона лет назад. Присутствуют неопределенности, поэтому мы включили их широкомасштабные оценки, а также указатели на наиболее многообещающие направления для улучшения. Эта работа закладывает основу для концентрированных усилий по уточнению и улучшению нового рекорда уровня моря ».
Отмечая важность Гибралтарского пролива для анализа, соавтор доктор Марк Тамисиа из Национального центра океанографии Саутгемптона добавляет: «Поток через пролив будет зависеть не только от объема океана, но и от того, как суша в регионе перемещается вверх и вниз в ответ на изменение уровня воды. Мы используем глобальную модель изменений в океане и ледяных щитах, чтобы оценить изменения деформации и силы тяжести в регионе, а также то, как это повлияет на нашу оценку глобального изменения уровня моря. . "