Ученые из шести стран объявили о завершении проекта по созданию новой эталонной кривой климата за последние 66 миллионов лет. Впервые построен детальный и непрерывный график изменения средних глобальных температур от начала кайнозоя до наших дней. Результаты опубликованы в журнале Science.
Основой для исследования стали данные Международной программы бурения в океане (IODP), которая продолжается уже пять десятилетий. Ученые, работающие в проекте CENOGRID (CENOzoic Global Reference), изучали раковины фораминифер — микроскопического планктона, которые сохранились в донных отложениях.
Полученные изотопные отношения кислорода и углерода в карбонатном материале этих раковин позволили ученым восстановить главные палеоклиматические параметры — температуру и содержание в атмосфере углекислого газа. Затем они сопоставили полученные данные с вариациями орбиты Земли, известными как циклы Миланковича.
После совместного математического анализа этих данных исследователи построили кривую, на которой представили детальную информацию о средних температурах, глобальных объемах льда и углеродном цикле за последние 66 миллионов лет.
Эталонная кривая для периода с 34 миллионов лет до наших дней появилась еще в 2001 год, но более древних данных тогда было недостаточно. Теперь, используя новые данные изучения глубоководных кернов, ученые продлили график вглубь вплоть до начала кайнозойской эры. К тому же новая кривая значительно более детальная.
"Наша цель состояла в том, чтобы создать справочную модель климата за последние 66 миллионов лет, которая не только включает данные с самым высоким разрешением, но и более точно датирована, — приводятся в пресс-релизе Бременского университета слова первого автора статьи, Томаса Вестерхольда (Thomas Westerhold) из Центра наук о морской среде MARUM. — Теперь мы знаем более определенно, когда на планете было теплее или холоднее, чем сейчас, и лучше понимаем основную динамику климатических изменений".
Результаты обработки данных показали, что глобальный климат в течение кайнозоя резко менялся несколько раз, переходя из теплого состояния в начале эпохи, в горячее — на рубеже палеоцена и эоцена, затем — опять в теплое в конце эоцена, холодное — в олигоцене и миоцене, и, наконец, в ледниковое — в плиоцене и плейстоцене. Сейчас мы живем в умеренно теплую фазу этого ледникового мегапериода, называемую голоценом.
Причем оказалось, что циклические изменения орбитальных параметров, которые раньше считали главными драйверами климатических изменений, отвечают за мелкомасштабные колебания внутри крупных климатических периодов, а долгосрочные режимы связаны с другими факторами — объемами ледниковых щитов и содержанием углекислого газа в атмосфере.
Например, самый жаркий климат установился на Земле примерно 50 миллионов лет назад, во время так называемого палеоцен-эоценового теплового максимума. Тогда температуры были на 14-16 градусов Цельсия выше современных. А причина — в массовых выбросах углерода в атмосферу в результате активных вулканических извержений в Североатлантической магматической провинции.
Нынешнее потепление, по мнению ученых, также обусловлено ростом парниковых газов в атмосфере, только теперь причина другая — деятельность человека, которая по силе своего воздействия на климат сопоставима с самыми мощными природными процессами.
По прогнозам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), если ничего не менять, к 2300 году превышение средней глобальной температуры по сравнению с периодом 1961-1990 годов, принятым за точку отсчета в палеоклиматических построениях, составит 8,5 градусов.
Но, отмечают авторы, даже при самом оптимистичном сценарии, предусматривающем повышение всего на 2,6 градуса, исходя из новой эталонной кривой, уже к 2150 году начнется активное таяние континентальных ледниковых щитов, что приведет к резкому подъему уровня Мирового океана со всеми вытекающими последствиями.