Снижение темпов потепления климата, о котором упоминалось в сентябрьском докладе Межправительственной группы ООН по изменению климата (IPCC), заставило некоторых критиков говорить о том, что выбросы парниковых газов в атмосферу не являются главной причиной векового увеличения температуры на поверхности Земли.
Исследование, опубликованное в журнале Science учеными под руководством Яира Розенталя, климатолога из Университета Ратджерса, указывает на то, что роль техногенного воздействия велика, и потепление особенно заметно в толще океанов. По данным IPCC, начиная с рекордно теплого 1998 года темпы потепления снизились примерно вдвое. Эксперты этой группы связывают снижение с естественными флуктуациями климата, извержениями вулканов, изменением солнечной активности и циркуляцией тепла в океане. Именно роли последнего в аккумулировании тепла и, самое главное, его способности хранить следы изменения климата в далеком прошлом посвятил Розенталь свое исследование.
Следить за температурой океана ученые могут, снимая показания с множества буев, расположенных в разных частях света, и данные с морских судов.
Считается, что достоверными сведениями о температуре океана в различных частях Земли наука обладает начиная с 1960 годов. Чтобы заглянуть не просто в прошлое, а в далекое прошлое, ученые вынуждены разрабатывать изощренные химические методы, чтобы по остаткам древней живности изучать климат, в которой она существовала.
С 2003 года ученые начали собирать пробы донных отложений в районе Максарского пролива и Моря Флорес в Индонезии, образованные останками простейших одноклеточных организмов Hyalinea balthica. Дело в том, что эти одноклеточные простейшие имеют наружные скелеты-раковины, которые миллионами лет накапливаются на дне океана. Эти фораминиферы известны ученым как превосходный термометр, позволяющий измерять температуру воды в толще океана с погрешностью менее одного градуса Цельсия. Делают это просто — измеряя процентное соотношение магния и кальция в составе раковин.
Чем теплее вода, тем больше магния откладывается в ракушках.
Изучив керны донных отложений, ученые сумели построить графики температур за последние 10 тыс. лет, преобладающих не только в районе взятия проб, но и во всем тихоокеанском регионе. Это оказалось возможным благодаря тому, что вода, взятая с глубин 400–1000 м близ берегов Индонезии, приходит с поверхностных слоев северной и южной частей Тихого океана. Эта вода постепенно охлаждается, становится более соленой, а затем медленно приближается к экватору между индонезийскими островами.
Анализ проб показал, что за последние 200 лет температура океана поднялась на 0,25оС, и ученые однозначно связывают это с промышленной революцией. Нынешнее потепление оказалось самым интенсивным и быстрым за весь голоцен — период времени с момента последнего оледенения.
Однако главным выводом стало то, что это заметное потепление идет от довольно холодной точки отсчета и на фоне длительного и постепенного похолодания.
Выяснилось, что 10 тыс. лет назад температура океана была на целых 2оС выше, чем теперь. 7 тыс. лет назад, до начала средневекового потепления, температура океана постепенно падала на один градус, затем, во время Малого ледникового периода, скорость ее снижения выросла. Ученые связывают это похолодание с изменением положения Земли относительно Солнца, которое воздействовало на баланс тепла, получаемого ее полюсами.
В начале XVII века температура стала выравниваться, в последние 60 лет — подниматься, и сейчас это приращение достигло 0,18оС.
На фоне общего тренда эта прибавка может показаться мизерной, однако расчеты показали, что нынешнее потепление происходит в 15 раз быстрее, чем когда-либо за последние 10 тыс. лет.
Учитывая то, что для нагрева воды на один градус требуется куда больше энергии, чем для нагрева той же массы воздуха, минимальные изменение температуры океана говорят о действительно масштабном нагреве атмосферы.
Иначе говоря, океан является замедлителем нагрева атмосферы, аккумулируя в себе излишки тепла. «Мы можем недооценивать эффективность океана как хранилища тепла. Это может дать нам небольшую фору — немного времени, сколько именно, я не знаю, — на то, чтобы решить, что делать с изменением климата. Однако сам по себе океан не остановит это изменение», — считает Розенталь.