Малый ледниковый период был вызван необычайно теплым периодом, беспрецедентное похолодание наступило в течение 20 лет

Новое исследование из Массачусетского университета в Амхерсте дает новый ответ на один из постоянных вопросов исторической климатологии, истории окружающей среды и наук о Земле: что вызвало Малый ледниковый период? Ответ, как мы теперь знаем, заключается в парадоксе: потепление.

Малый ледниковый период был одним из самых холодных периодов за последние 10 000 лет, период похолодания, который был особенно выражен в Североатлантическом регионе. Это похолодание, о точных сроках которого ученые спорят, но которое, по-видимому, началось около 600 лет назад, стало причиной неурожаев, голода и пандемий по всей Европе, что привело к страданиям и смерти миллионов людей. До сих пор механизмы, которые привели к такому суровому климату, остаются неубедительными. Однако новая статья, опубликованная недавно в журнале Science Advances, дает современное представление о событиях, которые привели к Малому ледниковому периоду. Удивительно, но оказывается, что похолодание было спровоцировано необычайно теплым эпизодом.

Когда ведущий автор Франсуа Лапойнт, постдокторский исследователь и преподаватель геонаук в Университете Массачусетса в Амхерсте, и Раймонд Брэдли, выдающийся профессор геонаук в Университете Массачусетса в Амхерсте, начали тщательно изучать свою 3000-летнюю реконструкцию температуры поверхности моря Северной Атлантики, результаты которой были опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences в 2020 году, они заметили нечто удивительное: внезапное изменение от очень теплых условий в конце 1300-х годов к беспрецедентно холодным условиям в начале 1400-х годов, всего 20 лет спустя.

Используя множество подробных морских записей, Лапойнт и Брэдли обнаружили, что в конце 1300-х годов произошел аномально сильный перенос теплых вод на север, который достиг своего пика около 1380 года. В результате этого воды к югу от Гренландии и Северных морей стали намного теплее, чем обычно. "Никто не признавал этого раньше, - отмечает Лапойнт.

Обычно всегда происходит перенос теплой воды из тропиков в Арктику. Это хорошо известный процесс, называемый Атлантической меридиональной переливной циркуляцией (АМОЦ), которая подобна планетарному конвейеру. Как правило, теплая вода из тропиков течет на север вдоль побережья Северной Европы, а когда она достигает более высоких широт и встречает более холодные арктические воды, то теряет тепло и становится более плотной, в результате чего вода опускается на дно океана. Затем это глубоководное образование течет на юг вдоль побережья Северной Америки и продолжает циркулировать по всему миру.

Но в конце 1300-х годов АМОК значительно укрепился, что означало, что гораздо больше теплой воды, чем обычно, двигалось на север, что, в свою очередь, вызвало быструю потерю арктического льда. В течение нескольких десятилетий в конце 1300-х и 1400-х годов огромное количество льда было смыто в Северную Атлантику, что не только охладило североатлантические воды, но и разбавило их соленость, что в конечном итоге привело к разрушению АМОК. Именно этот коллапс затем вызвал существенное похолодание.

Перенесемся в наше время: в период с 1960-х по 1980-е годы мы также наблюдали быстрое усиление АМОК, что было связано с постоянным высоким давлением в атмосфере над Гренландией. Лапойнт и Брэдли считают, что такая же атмосферная ситуация имела место непосредственно перед Малым ледниковым периодом - но что могло вызвать это постоянное высокое давление в 1380-х годах?

Ответ, как выяснил Лапойнт, можно найти в деревьях. Сравнив свои выводы с новой записью солнечной активности, полученной с помощью радиоуглеродных изотопов, сохранившихся в кольцах деревьев, исследователи обнаружили, что в конце 1300-х годов была зафиксирована необычно высокая солнечная активность. Такая солнечная активность, как правило, приводит к высокому атмосферному давлению над Гренландией.

В то же время на Земле происходило меньше вулканических извержений, а значит, в воздухе было меньше пепла. Более "чистая" атмосфера означала, что планета лучше реагировала на изменения в солнечной активности. "Поэтому влияние высокой солнечной активности на атмосферную циркуляцию в Северо-Атлантическом регионе было особенно сильным", - сказал Лапуэнт.

Лапойнт и Брэдли задаются вопросом, может ли такое резкое похолодание повториться в наш век глобального изменения климата. Они отмечают, что сейчас из-за глобального потепления арктического морского льда стало намного меньше, поэтому событие, подобное тому, что произошло в начале 1400-х годов, связанное с переносом морского льда, маловероятно.

"Однако мы должны следить за накоплением пресной воды в море Бофорта (к северу от Аляски), которое за последние два десятилетия увеличилось на 40%. Ее экспорт в приполярную Северную Атлантику может оказать сильное влияние на океаническую циркуляцию", - сказал Лапойнт. "Кроме того, постоянные периоды высокого давления над Гренландией летом в последнее десятилетие случаются гораздо чаще и связаны с рекордным таянием льда.

Климатические модели не отражают эти события надежно, поэтому мы можем недооценивать будущие потери льда с ледяного щита, при этом в Северную Атлантику будет поступать больше пресной воды, что потенциально может привести к ослаблению или коллапсу АМОК". Авторы заключают, что существует срочная необходимость в устранении этих неопределенностей.