Загадкові епізоди потепління в часи льодовикового періоду, коли температури на півночі Землі різко піднімалися на 15 градусів, пов’язані з коливаннями в концентрації вуглекислого газу в атмосфері і перебудовами в русі течій в Атлантиці. Про це вчені розповіли в статті, опублікованій в журналі Nature Geoscience.
“Це відкриття не означає, що щось подібне станеться у майбутньому внаслідок зростання рівня СО2, так як зараз межі між різними кліматичними режимами виглядають зовсім не так, як у часи льодовикового періоду. Тим не менш наша робота показує, що різкі зміни клімату можуть відбуватися під дією дуже плавних змін”, — розповідає Ґерріт Ломанн (Gerrit Ломан) з Інституту Альфреда Вегенера в Бремерхафені (Німеччина).
Останній льодовиковий період в історії Землі, як сьогодні вважають геологи, почався приблизно 2,6 мільйона років тому і триває досі. Головна його особливість у тому, що площа заледеніння і температури поверхні Землі на всьому його протязі не були постійними — льодовики наступали і відступали кожні 40 і 100 тисяч років, і ці епізоди супроводжувалися різкими похолоданнями і потепліннями.
Цикли зледенінь і відлиг, як сьогодні вважають багато вчених, у першу чергу пов’язані з так званими циклами Міланковіча — гойданням орбіти Землі, від яких залежить, як багато тепла отримують полюса і помірні широти. Інші геологи і кліматологи вважають, що насправді ці різкі зміни клімату пов’язані не з космічними, а з цілком земними факторами, такими як перебудови “конвеєра” течій у Світовому океані або підвищення або пониження частки вуглекислого газу в атмосфері.
Ломанн і його колеги знайшли нові аргументи на користь другої групи теорій. Вони створили комп’ютерну модель Землі часів льодовикового періоду і простежили, як змінювалася робота її кліматичних систем при підвищеннях або зниженнях рівня СО2. Як показали ці розрахунки, навіть відносно невеликі і дуже плавні зміни в концентрації вуглекислоти в повітрі можуть призводити до різких, майже миттєвим перебудов клімату.
Наприклад, підвищення частки СО2 в атмосфері з рівня в 180 частин на мільйон, мінімальної концентрації вуглекислого газу в часи льодовикового періоду, до значення в 220 частин на мільйон, що дорівнює приблизно половині від поточної частки вуглекислоти в повітрі, призводило до двох дуже серйозних наслідків.
У результаті виникав феномен Ель-Ніньо, що транспортує тепло і воду з тропіків Тихого океану в помірні широти, а також посилювався Гольфстрім і пов’язані з ним течії в Північній Атлантиці. Температури в приполярних широтах різко зростали (у деяких регіонах на 15 градусів Цельсія), через це льодова шапка різко зникала в морях і значно скорочувалася на суші.
Якщо ж концентрація СО2 падала, клімат швидко повертався в колишній режим: течії сповільнювалися, перенесення тепла припинялося, і льодовики відкочувалися на свої старі рубежі. Чому так відбувалося і як виникли подібні кліматичні “гойдалки”, вчені поки не знають, але планують з’ясувати, зіставляючи результати своїх розрахунків і дані по реальним коливань клімату в останній мільйон років.