Недавно опубликованное исследование ученых из Университета штата Орегон исследовало геологическое прошлое, чтобы понять механизмы резкого изменения климата. Исследование указывает на появление синхронизированной изменчивости климата в северной части Тихого океана и в северной части Атлантического океана за несколько сотен лет до быстрого потепления, которое произошло в конце последнего ледникового периода около 15 000 лет назад.Исследование предполагает, что совместное потепление двух океанов могло стать переломным моментом для резкого потепления и быстрого таяния северных ледяных щитов.Результаты исследования, финансируемого Национальным научным фондом, публикуются на этой неделе в журнале Science.
Это новое открытие исследователей OSU стало результатом исчерпывающего 10-летнего исследования кернов морских отложений, извлеченных у юго-востока Аляски, где геологические записи изменения климата предоставляют необычно подробную историю изменения температуры в масштабе от десятилетий до столетий на протяжении многих тысяч лет.«Синхронизация двух основных океанических систем может усилить перенос тепла в полярные регионы и вызвать большие колебания климата северного полушария», — сказал Саммер Преториус, докторант по морской геологии в штате Орегон и ведущий автор научной статьи. «Это согласуется с теоретическими предсказаниями того, что произойдет, когда климат Земли достигнет критической точки».«Это не обязательно означает, что то же самое произойдет в будущем, — отметила она, — но мы не можем исключить такую ??возможность».Исследование показало, что синхронизация двух региональных систем началась по мере постепенного потепления климата.
После синхронизации исследователи обнаружили дикую изменчивость, которая усилила изменения и ускорилась до резкого потепления на несколько градусов в течение нескольких десятилетий.«По мере того, как системы становятся синхронизированными, они организовываются и усиливают друг друга, в конечном итоге убегая, как кричащая обратная связь из микрофона», — сказал Алан Микс, профессор Колледжа наук о Земле, океане и атмосфере ОГУ и соавтор статьи. «Внезапно вы столкнулись с комбинированным воздействием двух крупных океанов, влияющих на климат, вместо одного за раз».«Обнаруженный нами пример является поводом для беспокойства, потому что многие люди предполагают, что изменение климата будет постепенным и предсказуемым», — добавил Микс. «Но исследование показывает, что могут происходить огромные колебания климата за период от десятилетий до столетий.
Если такое случится в будущем, это может поставить под сомнение способность общества справляться с ситуацией».Что сделало это исследование необычным, так это то, что исследователи так подробно изучили геологические данные.
Хотя современные наблюдения за климатом можно проводить каждый день, длина инструментальных записей относительно коротка — обычно менее века. Напротив, палеоклиматические записи уходят далеко в прошлое и дают хороший контекст для современных изменений, говорят исследователи.
Однако разрешение большинства палео-записей низкое, ограничиваясь рассмотрением изменений, происходящих за тысячи лет.В этом исследовании ученые изучили керны отложений, взятые в заливе Аляска в 2004 году во время экспедиции под руководством Микс.
По его словам, горы в этом регионе разрушаются так быстро, что скорость осаждения является «феноменальной». «По сути, это быстрое осаждение обеспечивает« климатический магнитофон »с чрезвычайно высокой точностью».Затем Преториус предпринял попытку взглянуть на прошлые температуры, разрезав осадок на десятилетние куски, охватывающие более 8000 лет — трудоемкий процесс, на завершение которого потребовались годы.
Она измерила соотношение изотопов кислорода, заключенных в ископаемых раковинах морского планктона, называемых фораминиферами. Изотопы фиксируют температуру и соленость воды, в которой обитал планктон.
Когда фораминиферы умерли, их раковины опустились на морское дно и сохранились в отложениях, которые в конечном итоге были извлечены группой исследователей Микс.Затем исследователи сравнили свои выводы с данными проекта «Ледяное ядро ??Северной Гренландии», чтобы выяснить, связаны ли две различные климатические системы высоких широт каким-либо образом.
В большинстве случаев эти два региона различаются независимо, но около 15 500 лет назад температурные изменения начали выравниваться, а затем оба региона резко потеплели примерно на пять градусов (C) всего за несколько десятилетий. Преториус отметил, что более теплые океанические воды, вероятно, окажут сильное влияние на климат северного полушария за счет таяния морского льда, потепления атмосферы и дестабилизации ледяных щитов над Канадой и Европой.Переломный момент для изменения климата «может быть преодолен в одно мгновение, — отметил Микс, — но реальный отклик земной системы может длиться столетия или даже тысячи лет в течение периода динамической адаптации».«Чтобы понять эту динамику, необходимо посмотреть на примеры из прошлого», — сказал Микс. «Если мы действительно пересечем такую ??границу в будущем, нам, вероятно, следует взглянуть на долгосрочную перспективу и осознать, что изменения станут новой нормой.
Это может быть дикая поездка».Преториус добавил: «Наше исследование действительно предполагает, что синхронизация двух основных океанических систем является потенциальной системой раннего предупреждения для начала поиска переломного момента».