По словам исследователей, климат Гренландии во время последнего ледникового периода был очень нестабильным и характеризовался рядом крупных резких изменений среднегодовой температуры, каждое из которых происходило в течение нескольких десятилетий. Эти так называемые «события Дансгаарда-Эшгера» происходили каждые несколько тысяч лет в течение последнего ледникового периода. Температурные изменения в Антарктиде показали противоположную картину: Антарктида остывала, когда в Гренландии было тепло, и наоборот.В этом исследовании, финансируемом Национальным научным фондом и опубликованном на этой неделе в журнале Nature, исследователи обнаружили, что резкие климатические изменения сначала проявляются в Гренландии, а реакция на климат Антарктики откладывается примерно на 200 лет.
Исследователи задокументировали 18 резких климатических явлений за последние 68000 лет.«Тот факт, что изменения температуры противоположны на двух полюсах, говорит о том, что между полушариями происходит перераспределение тепла», — сказал Кристо Бизерт, постдокторант в Университете штата Орегон и ведущий автор исследования. «Мы до сих пор не знаем, что вызвало эти прошлые сдвиги, но понимание их сроков дает нам важные подсказки о лежащих в основе механизмах.«200-летнее отставание, которое мы наблюдаем, безусловно, намекает на океанический механизм», — добавил Бьюзерт. «Если бы климатические изменения были распространены атмосферой, реакция Антарктики произошла бы в течение нескольких лет или десятилетий, а не двух столетий.
Океан большой и вялый, поэтому 200-летняя задержка во времени является довольно четким отпечатком участие океана ".Исследователи отмечают, что эти прошлые эпизоды изменения климата во многом отличаются от того, что происходит сегодня.
Резкие события ледникового периода имели региональный масштаб и, вероятно, были связаны с крупномасштабными изменениями в циркуляции океана. Сегодняшнее потепление носит глобальный характер и в первую очередь вызвано выбросами углекислого газа в атмосферу Земли.
Ключом к открытию стал анализ нового ледяного керна из Западной Антарктиды, пробуренного на глубину 3405 метров в 2011 году и охватывающего последние 68000 лет, по словам палеоклиматолога штата Орегон Эдварда Брука, соавтора исследования природы и всемирно признанный эксперт по ледяным кернам.По словам Брука, поскольку в районе, где был пробурен ледяной керн, ежегодно выпадает много снега, новый ледяной керн обеспечивает одну из самых подробных записей антарктических температур с очень высоким разрешением. По словам исследователей, температура в Гренландии уже была хорошо известна благодаря обильному ежегодному снегопаду и большему количеству доступных данных о ледяных кернах.«Прошлые исследования ледяных кернов не выявили изменений температуры так четко, как это замечательное ядро», — сказал Эрик Стейг, профессор факультета наук о Земле и космосе Вашингтонского университета, соавтор статьи.
Лаборатория Стейга провела одно из ключевых измерений, позволяющих получить данные о прошлых антарктических температурах.«Предыдущая работа не была достаточно точной, чтобы определить относительное время резкого изменения климата в Антарктиде и Гренландии, поэтому было неясно, что произошло первым», — отметил Стейг. «Наши новые результаты недвусмысленно показывают, что изменения в Антарктике происходят после резких изменений температуры в Гренландии. Знать, что Земля ведет себя именно таким образом, является большим достижением».
Кендрик Тейлор, главный научный сотрудник проекта, сказал, что ядро ??позволило исследовательской группе определить относительное время изменения температуры в Гренландии и Антарктике с точностью до нескольких десятилетий.«Нам нужны были климатические данные Южного полушария, которые простирались по крайней мере на 60 000 лет назад и позволили определить быстрые изменения климата», — сказал Тейлор из Исследовательского института пустынь в Неваде. «Мы рассмотрели места по всей Антарктиде, прежде чем выбрать место с наилучшим сочетанием толстого льда, простого течения льда и правильного количества ежегодных снегопадов».Тейлор и его коллеги сформировали научно-техническую команду, состоящую из 28 лабораторий со всех концов Соединенных Штатов. «Полученная информация предоставляет беспрецедентные подробности о многих аспектах климата Земли в прошлом», — сказал Тейлор. «Это предоставит поколению исследователей климата способ проверить и улучшить наше понимание того, как и почему глобальные климатические изменения».
Бюзерт из OSU сказал, что «очень вероятно», что Атлантическая меридиональная опрокидывающаяся циркуляция, или AMOC, вовлечена в эти резкие изменения климата.«Эта океаническая циркуляция переносит теплые поверхностные воды из тропиков в Северную Атлантику», — сказал Байзерт из Колледжа наук о Земле, океане и атмосфере ОГУ. «По мере того, как эти водные массы остывают, они опускаются на дно у океана.
Это происходит прямо у побережья Гренландии, и поэтому Гренландия расположена в приятном месте, где климат очень чувствителен к изменениям в AMOC».Брук сказал, что AMOC, похоже, имеет решающее значение, но, вероятно, был частью комбинации факторов, которые в конечном итоге контролировали эти резкие изменения в прошлом.«Хотя циркуляция океана может быть ключевым фактором, вероятно, есть и другие обратные связи, такие как подъем и падение морского льда и изменения льда и снежного покрова на суше», — сказал Брук. «Вероятно, в системе есть какой-то порог — скажем, в солености поверхности океана — который вызывает изменение температуры на противоположное.
«Найти потенциальные механизмы не проблема; это просто вопрос выяснения того, какой из них правильный. И точное время этих событий, как мы описываем в этом исследовании, является важной частью головоломки».