Климатологи спорят о годичных кольцах

Климатические реконструкции, основанные на годичных кольцах, в последнее время активно оспариваются. Например, в 1998 году климатолог Майкл Манн имел несчастье опубликовать график изменений температуры в Северном полушарии, получивший название «хоккейная клюшка» из-за резкого потепления в XX веке. С тех пор учёный стал любимой мишенью критиков гипотезы антропогенного изменения климата.

За шумом блогосферы трудно разглядеть подлинно научную дискуссию на эту тему, но она есть, и наш герой недавно тоже в неё включился.

Фото Michelle Lee.

В прошлом году Майкл Манн, Хосе Фуэнтес и Скотт Резерфорд выступили с работой о любопытной детали температурных реконструкций, основанных на толщине годичных колец. Если вы полагаетесь на кольца, которые относятся к годам крупных вулканических извержений, то получающееся у вас похолодание меньше, чем снижение температуры, предсказанное компьютерной моделью.

Г-н Манн и его коллеги объясняют это тем, что в такие годы дерево не растёт и не производит колец вовсе. Многие деревья, по которым реконструируется климат прошлых лет, растут на большой высоте, где их рост ограничен температурой. Поэтому для некоторых внезапное и сильное похолодание означает падение температуры ниже того порога, который позволяет дереву расти.

Соответственно, тот рост, который связывается учёными с годом извержения, в действительности имел место в следующем году, когда стало теплеть, и вся летопись оказывается смещена на один год. Если же дерево росло невысоко относительно уровня моря, такого смещения не происходит, что ещё сильнее запутывает реконструкцию.

Исследователи показали, что если учитывать это обстоятельство, то реконструкции по годичным кольцам начинают лучше соответствовать данным компьютерных моделей.

Дендрохронологи обиделись. Право же, разве могли учёные проглядеть столь важное обстоятельство? Ведь они никогда не занимаются реконструкцией по одному дереву и прекрасно знают, что кольца иногда пропускаются и что отдельные деревья растут по-разному, поэтому к толщине колец надо относиться с известной осторожностью.

Двадцать три специалиста написали в журнал Nature Geoscience письмо, в котором указали на неточности, допущенные коллегами. Они подвергли сомнению выбор значений для некоторых параметров модели роста годичных колец, утверждая, что те не соответствуют наилучшей оценке. Комментаторы указали также на неопределённости в компьютерных моделях извержений вулканов, которые сравнивались с реконструкциями на основе годичных колец. Наконец, они подчеркнули, что в статье нет примеров ошибочных исследований из-за отсутствующих колец.

В ответном слове авторы отмечают, что работа представляет собой гипотезу, которая пытается объяснить несоответствия в реконструкциях по годичным кольцам, но не стремится всеобъемлющим образом доказать верность этой гипотезы.

В то же время большинство претензий со стороны критиков отвергнуто. Использование модели роста годичных колец оправдывается, причины выбора именно этих значений объясняются. Кроме того, авторы утверждают, что неопределённость в имитационных моделях извержений не настолько большая, чтобы стереть расхождение в температурных реконструкциях.

Самое главное: исследователи объясняют, почему, по их мнению, пропуск колец мог ускользнуть от внимания дендрохронологов, несмотря на все перепроверки. При низких температурах, связанных с извержением, все деревья в регионе перестают расти. Для обнаружения пропавшего кольца надо сверяться с деревьями, растущими совсем далеко, где в тот год стояла более тёплая погода.

Дискуссия имеет не только теоретическое значение. Некоторые исследователи пытаются оценить чувствительность климата к изменениям, изучая как раз реакцию на извержения вулканов. Можно сравнить количество солнечной радиации, отражённое вулканическими выбросами, с изменением температуры, к которому это привело. Поскольку реконструкции на основе годичных колец говорят о том, что похолодание было небольшим, оценки, полученные с помощью этого метода, оказываются ниже тех, что дают иные подходы. Если такие реконструкции неверны, то же самое можно сказать и о других моделях, получаемых с помощью годичных колец.

Исследователи прекрасно понимают, что данные несовершенны, и постоянно пытаются определить погрешность. Так что климатические скептики, которые неоднократно обвиняли Майкла Манна в том, что он манипулирует данными и скрывает недостатки своих методов, должны взять свои слова обратно.

Гипотеза высказана, она имеет смысл и теперь ждёт проверки фактами. Кстати, эта дискуссия хорошо иллюстрирует причину, по которой актуальные климатологические дебаты редко оказываются в центре внимания широкой публики: они протекают очень медленно, носят технический характер и не способны кардинальным образом изменить уже полученную картину.

Подготовлено по материалам Ars Technica.