Величезний Євразійський крижаний щит наприкінці минулого льодовикового періоду розтанув за сотні років, а не за тисячоліття, як вважалося раніше. Виходить, що рівний йому за розмірами західно-антарктичний щит може зникнути за подібний час, різко змінивши вигляд планети. Спробуємо розібратися, що це означає для близького майбутнього людства.
Земля наприкінці минулого льодовикового періоду в уявленні художника. Цікаво, що якщо обриси льодовика близькі до істини, то кольори решти планети неточні. Насправді під час льодовикового періоду в тропічній частині суші було куди більше пустель і куди менше рослинності / ©Wikimedia Commons / Автор: Катерина Лебедєва
Ключовим питанням у процесі глобального потепління, що триває, практично всі дослідники визнають його швидкість. Якщо вона залишатиметься в рамках розумного – йтиметься про один сценарій, порівняно сприятливий. Нагадаємо: останні десятки років ніякого настання пустель і зникнення лісів на Землі немає. Навпаки: зони, зайняті рослинністю різних типів, розширюються. Та й людський вид поки що страждає помірно.
Але що якщо температура почне зростати швидше, ніж зараз? До самого недавнього часу багато хто вважав, що так бути не може, що нинішнє потепління безпрецедентно швидке. Цьому заперечували скептики, які посилалися на те, що наприкінці останнього льодовикового періоду потепління могло бути значно швидшим.
Наприклад, 14,6 тисячі років тому, під час Імпульсу танення 1А (Meltwater pulse 1A), рівень моря піднімався на 40-60 міліметрів на рік. А зараз, для порівняння, – лише 3,3 міліметра на рік, у десятки разів повільніше. Якщо рівень моря зростав так швидко, це означає, що континентальні льоди танули куди енергійніше, ніж зараз. А це передбачає і більш швидке зростання температур.
Однак більшість робіт з цього періоду показували, що танення великих континентальних льодовиків просто не могло забезпечити Імпульс танення 1А: адже це дуже великі та інерційні утворення. Крім того, розрахунки показували, що, дійсно, швидке танення Євразійського крижаного щита мало б дати надто багато прісної води в Північну Атлантику, в районі сучасної Норвегії. Це, теоретично, могло сильно послабити теплу течію Гольфстрім, а це, своєю чергою, могло б спричинити тимчасове похолодання в Європі. Тим часом, палеокліматичні дані з Європи того часу не показують жодного похолодання – лише швидке потепління.
Це створювало велику загадку: звідки ж бралася та вода, яка піднімала рівень моря в десятки разів швидше, ніж сьогодні, за часів глобального потепління? Чи може така ситуація повторитися знову, різко прискоривши наступ моря до рівня, небезпечного для низки приморських країн?
Йдеться про великі ставки: 14,6 тисячі років тому море піднімалося на півметра за десяток років, на багато метрів за століття. У наш час такі події потребували б напружених зусиль будівельної індустрії по всій планеті – або призвели б до втрати мільйонів квадратних кілометрів суші.
Нові дати: льодовик наполовину розтанув геологічно миттєво
Щоб розібратися в питанні, група вчених з Норвегії та Японії ретельно вивчила донні відкладення з дна Норвезького моря. Для цього дослідники звернулися до співвідношення ізотопів вуглецю, особливо концентруючись на вуглеці-14. У прісних талих водах і в звичайній морській воді співвідношення вуглецю-12 і вуглецю-14 відрізняються. Уточнити хронологію процесів автори змогли ще й за допомогою тефрохронології – датувати різні шари за вмістом у них вулканічного попелу, до складу якого входять ізотопи інших елементів, які легко датуються. Ретельно відстежуючи і датуючи такі зміни, вчені дійшли несподіваних висновків.
У разі танення льодовикового щита Західної Антарктиди рівень океану підніметься на 4,8 метра. Зеленим показано сушу континенту після закінчення процесу танення. Щоправда, насправді в разі танення льодів суша тут почне швидко підніматися, адже на неї більше не буде тиснути величезна товща льоду / ©Wikimedia Commons
Ті частини Євразійського крижаного щита, що мали контакт із морем (у прибережній зоні), близько 14,7 тисяч років тому почали втрачати воду у величезному темпі. Якщо порахувати її вплив на світовий рівень моря, то Євразійський щит під час танення підняв Світовий океан на 4,5-7,9 метра за всього лише п’ятсот років, що за геологічними мірками – майже миттєво.
Причому основна частина цього танення трапилася за триста років і забезпечила приблизно половину всього підйому рівня моря під час Імпульсу танення 1А. Причому загальна кількість льоду в цьому щиті відповідала лише 15 метрам підйому рівня моря – тобто чи не половина його розтанула за півтисячоліття, що за геологічними мірками надзвичайно швидко. Досі на подію такого роду майже всі моделі відводили цілі тисячоліття.
- Таємниця стародавньої мумії “прибульця”
- Що таке супервиверження: як один вулкан може викликати катастрофу планетарного масштабу
- Генетики вивели супер комара, який подобається самкам і не хворіє на малярію
Ба більше, виявилося, що, незважаючи на великий приплив прісної води в Норвезьке море, жодної блокади теплих течій тут явно не відбулося. Виходить, припущення про таку блокаду, засновані на моделюваннях, були недостатньо ґрунтовними. Навіть за великої швидкості танення локального придушення теплих течій (і охолодження Європи) не відбувається.
Це порівняно оптимістична новина: раніше неодноразово висловлювалися побоювання, що поточне потепління призведе до уповільнення Голфстріму і сильного похолодання в Європі. Зниження температур у нормі супроводжується і зменшенням кількості опадів, тобто умови для сільського господарства в Європі в цьому разі стали б набагато гіршими – приблизно на рівні Канади на тих самих широтах.
Але для світу загалом є речі й важливіші за європейську погоду. Адже з нових даних виходить, що Євразійський крижаний щит – за розмірами і накопиченим льодом порівнянний із сучасним західно-антарктичним – розтанув буквально за сотні років. Виходить, нинішній підйом рівня моря, теоретично, може прискоритися в 10-20 разів. Підвищення рівня на 4-6 метрів за століття – велика загроза. Чи реальна вона сьогодні?
Що могло спричинити миттєве зростання рівня моря наприкінці льодовикового періоду – і чи загрожує нам повторення?
Основна причина такого вкрай швидкого танення льодовикового щита як 14,7-14,2 тисячі років тому – це, безумовно, зростання температур, що трапилося завдяки поєднанню низки астрономічних чинників. Наша планета обертається навколо Сонця по витягнутій орбіті, і найближча до світила частина цієї орбіти зараз припадає на зиму північної півкулі та літо – у південній. Це фактор, що охолоджує нашу планету: у південній півкулі мало суходолу, а значна частка тієї, що є, вкрита льодом. Той добре відбиває сонячне світло, що веде до зниження теплового бюджету Землі.
Близько двох мільйонів років тому на Землі стало настільки холодно, що почалися систематичні льодовикові періоди. Легко бачити, що прохолодний клімат планети став значно менш стабільним, ніж був тепліший до цього. Сьогодні середні температури на Землі все ще не досягли рівня міжльодовикового періоду 115 тисяч років тому / ©Wikimedia Commons
А ось 10-14 тисяч років тому все було навпаки: Земля проходила найближчу до зірки точку північним літом. Це означало, що найсильніше пригрівало в північній півкулі, і її льоди були під серйозним “тиском” від підйому температур. Щойно почалося їхнє танення, потепління кінця льодовикового періоду перетворилося на самопідтримуваний процес. Що більше льоду втрачала північна півкуля, то менше сонячного випромінювання вона відбивала в космос.
Кількість сонячного випромінювання на 65 градусі північної широти в літнє сонцестояння. Ми перебуваємо в синій точці, кінець останнього льодовикового періоду видно на червоному піку ліворуч від неї. У той період північна півкуля влітку отримувала чи не на десяток відсотків більше енергії від Сонця, що й визначило рекордні темпи танення Євразійського льодовикового щита / ©Wikimedia Commons
У підсумку потепління 14 тисяч років тому було винятково швидким. Судячи з льодових кернів центральної Гренландії, середня температура там у ту пору за десятки років підстрибнула відразу на більш ніж 5 градусів. Поки що в тій самій центральній Гренландії за весь період глобального потепління воно не сягнуло і пари градусів. Утім, глобальне потепління не скінчилося і, безумовно, ще може поставити нові рекорди.
Зараз ситуація, з одного боку, гранично далека від тієї. Північне літо припадає на далеку від Сонця частину земної орбіти, тобто сонячного випромінювання планета отримує менше. Однак парникових газів у її атмосфері набагато більше, тому утримує вона це випромінювання набагато краще. Виникає питання: чи може клімат повторити таке саме рекордно швидке потепління, що й 14,7 тисяч років тому?
Періодичні коливання орбіти Землі в ході циклів Міланковича / ©Wikimedia Commons
Найімовірніша відповідь на це запитання – ні. Головний фактор поточного потепління – це вуглекислий газ, СО2. Його концентрація в атмосфері у XVIII столітті була 280 частин на мільйон, а сьогодні – 410 частин на мільйон. Це дуже велике зростання, на 46% за приблизно 270 років.
Проте поки що цей потужний приріст не дав навіть одного градуса зростання середньої температури за 270 років. Саме тому коливання температур у центральній Гренландії такі невиразні: потепління йде, м’яко кажучи, не рекордними (порівняно з кінцем льодовикового періоду) темпами.
- Найбільший айсберг скоро розтане
- Підземну мураху з Австралії назвали на честь Волан-де-Морта
- Бонобо, як і люди, виявилися здатні проявляти теплі почуття до членів чужого клану
Достовірно визначити розмах майбутнього потепління XXI століття досить складно. З одного боку, є прогнози Міжурядової групи експертів зі зміни клімату, за якими температура може зрости на два градуси. Тоді в Гренландії може потеплішати на п’ять градусів – не так різко, як 14-15 тисяч років тому, але все ж швидко.
З іншого боку, будівництво теплових електростанцій у світі за темпами помітно поступається сонячним і вітровим. До того ж уже в 2030-х роках – як ми писали раніше – електромобілі, з великою ймовірністю, продаватимуться в обсягах більших, ніж звичайні автомобілі. Усе це означає, що обсяги викидів СО2 до середини століття можуть стати настільки помірними, що подальше зростання його концентрації припиниться.
За даними льодових кернів центральної Гренландії температура 14,7 тисяч років тому там зростала набагато швидше, ніж сьогодні / ©Wikimedia Commons
Деякі найсміливіші кліматологи налаштовують свої моделі таким чином, що отримують швидкість зростання температур за XXI століття на 5-7 градусів. Ми вкрай далекі від того, щоб цілком довіряти такому моделюванню. За 2000-2020 рік жодного потепління на градус і близько не спостерігалося – тобто будь-яка така модель передбачає нереалістичне прискорення глобального потепління в решту 80 років.
Тому, найімовірніше, катастрофічно швидкий підйом рівня моря, як 14,7 тисяч років тому, нам не загрожує. Якщо Антарктика і розтане, то не за найближчі сотні років, а за довгі тисячоліття, давши людству час підготуватися і побудувати потрібні берегові споруди.
Ще один плюс нової роботи в тому, що вона додатково демонструє різну потужність потепління – те, що 14,7 тисяч років тому воно було набагато швидшим, ніж сьогодні. Як відомо, більшість видів на Землі цілком пережила кінець минулого льодовикового періоду і не вимерла. Основна частина тих, хто все ж вимер, зробили це там, куди прийшли племена мисливців-людей.
Це означає, що для жодного з таких видів не можна саме потепління вважати головним чинником вимирання. Тобто, за розумного контролю звичайної, некліматичної активності людей, у нас є всі шанси обійтися без великого вимирання і сьогодні – адже нинішнє потепління набагато менш швидке, ніж наприкінці останньої льодовикової епохи.