Раскрыта тайна резких потеплений в ледниковом периоде

Загадочные эпизоды потепления во времена ледникового периода, когда температуры на севере Земли резко поднимались на 15 градусов, связаны с колебаниями в концентрации углекислого газа в атмосфере и перестройками в движении течений в Атлантике.  Об этом ученые рассказали в статье, опубликованной журналом Nature Geoscience.

"Это открытие не означает, что нечто похожее произойдет в будущем в результате роста уровня СО2, так как сейчас границы между разными климатическими режимами выглядят совсем не так, как во времена ледникового периода. Тем не менее наша работа показывает, что резкие изменения климата могут происходить под действием очень плавных изменений", — рассказывает Геррит Ломанн (Gerrit Lohmann) из Института Альфреда Вегенера в Бремерхафене (Германия).

Последний ледниковый период в истории Земли, как сегодня считают геологи, начался примерно 2,6 миллиона лет назад и продолжается до сих пор. Главная его особенность в том, что площадь оледенения и температуры поверхности Земли на всем его протяжении не были постоянными — ледники наступали и отступали каждые 40 и 100 тысяч лет, и эти эпизоды сопровождались резкими похолоданиями и потеплениями. 

Циклы оледенений и оттепелей, как сегодня считают многие ученые, в первую очередь связаны с так называемыми циклами Миланковича — качаниями орбиты Земли, от которых зависит, как много тепла получают полюса и умеренные широты. Другие геологи и климатологи считают, что на самом деле эти резкие изменения климата связаны не с космическими, а с вполне земными факторами, такими как перестройки "конвейера" течений в Мировом океане или повышение или понижение доли углекислого газа в атмосфере.

Ломанн и его коллеги нашли новые аргументы в пользу второй группы теорий. Они создали компьютерную модель Земли времен ледникового периода и проследили, как менялась работа ее климатических систем при повышениях или понижениях уровня СО2. 

Как показали эти расчеты, даже относительно небольшие и очень плавные изменения в концентрации углекислоты в воздухе могут приводить к резким, почти мгновенным перестройкам климата.

К примеру, повышение доли СО2 в атмосфере с уровня в 180 частей на миллион, минимальной концентрации углекислого газа во времена ледникового периода, до значения в 220 частей на миллион, что равно примерно половине от текущей доли углекислоты в воздухе, приводило к двум очень серьезным последствиям.

В результате возникал феномен Эль-Ниньо, транспортирующего тепло и воду из тропиков Тихого океана в умеренные широты, а также усиливался Гольфстрим и связанные с ним течения в Северной Атлантике. Температуры в приполярных широтах резко росли (в некоторых регионах на 15 градусов Цельсия), из-за чего ледовая шапка резко исчезала в морях и значительно сокращалась на суше. 

Если же концентрация СО2 падала, климат быстро возвращался в прежний режим: течения замедлялись, перенос тепла прекращался, и ледники откатывались на свои старые рубежи. Почему так происходило и как возникли подобные климатические "качели", ученые пока не знают, но планируют выяснить, сопоставляя результаты своих расчетов и данные по реальным колебаниям климата в последний миллион лет.