Глубины Тихого океана хранят 700-летние молекулы воды

Около 700 лет назад, когда человечество еще не начало насыщать атмосферу углеродом и нагревать климат, Земля охлаждалась в течение нескольких веков, называемых Малым ледниковым периодом. 

Современные исследования показывают, что глубины Тихого океана до сих пор хранят следы этого холодного времени. На глубине чуть более 2 км Тихий океан становится немного прохладнее, поскольку воды, которые были на поверхности в конце Малого ледникового периода, только сейчас смешиваются с более глубокими и более теплыми.

«Способность океана удерживать тепло связана с тем, что происходит в атмосфере и на суше, и это температурное эхо прошлой эпохи важно для климатологов. Если мы хотим понять изменение климата, мы должны изучить, как тепло и углерод движутся в земной системе», — сказал океанограф Джейк Гебби из Океанографического института Вудс-Хоул в штате Массачусетс.

Гебби и его коллега из Гарвардского университета Питер Хайберс ранее обнаружили, что глубинные воды Тихого океана действительно очень стары. Но изучение глубин — дело непростое. С 2002 года международный консорциум «Программа Арго» (Argo Program) использует плавающие приборы для измерения температуры, солености и других характеристик океана по всему земному шару, но они не опускаются ниже 2 км. Последнее глобальное исследование глубин World Ocean Circulation Experiment было проведено в 1990-х годах.

Используя данные этого исследования, Гебби и Хайберс создали компьютерную модель, имитирующую современные паттерны циркуляции океана. Однако, чтобы взглянуть на исторические паттерны, им потребовались некоторые реальные данные для сравнения. К счастью, они содержались в первой в истории современной океанографической экспедиции «Челленджер», предпринятой в середине 1870-х годов.

Их расчеты показали, что за последние 125 лет Атлантический океан нагревался на всех глубинах, в то время как в Тихом океане в XX веке наблюдалась тенденция к охлаждению, начиная с глубины от 1,8 до 2,6 км. Степень охлаждения пока точно не определена — вероятно, между 0,02 °C и 0,08 °C, но эти цифры являются предварительными, сказал Гебби.

Разница в температуре между водами Атлантики и Тихого океана объясняется тем, что воды Атлантического океана смешиваются легче, чем воды Тихого. Так происходит отчасти потому, что холодные, плотные воды проникают в Атлантику как из южных, так и из северных полярных регионов. Они довольно быстро опускаются на дно, вызывая быстрое перемешивание. Тихий океан не пополняется с севера, поэтому его глубинные воды дольше остаются у дна.

В этом случае, по словам Гебби, тенденция к охлаждению вызвана смешением старых поверхностных вод из двух разных периодов. Первый — Средневековый теплый период между 950 и 1250 годами нашей эры. Воды на глубине более 2 км, которые были на поверхности в то время, теперь заменяются более прохладными водами из Малого ледникового периода.

Однако все это в значительной степени затмевается современным потеплением. Разница в температуре поверхности океана между этими периодами составляет около 0,4 °C за 900 лет. Но с 1901 года температура морской поверхности увеличилась на 1,5 °C, согласно NOAA.

Гебби отметил, что столетия спустя, климатологи уже не смогут найти в Тихом океане какие-либо следы Средневекового теплого периода или Малого ледникового. Все это будет уничтожено последствиями потепления.