Цивилизация
О глобальном изменении климата, с которым все уже свыклись, по крайней мере на Западе, пока что предпочитают думать как о событии постепенном, плавном, а потому не слишком-то и болезненном.
Однако все больше ученых склоняются к мысли о том, что кардинальное изменение погодных условий в различных регионах Земли происходит за один-два сезона, так что времени на подготовку к напасти властям, военным и простым гражданам может не хватить.
Чуть больше месяца назад мы рассказывали о том, как подобные выводы ученые сделали, анализируя слоистую структуру ледового щита Гренландии.
В последнем выпуске Nature Geoscience европейские и американские исследователи опубликовали статью с новыми данными о так называемом молодом дриасе — периоде резкого и непродолжительного по геологическим меркам похолодания в Европе 12700 лет назад.
Ученым удалось с точностью до сезона отследить изменение климата в период с 12800 до 12500 лет назад благодаря слоистым осадочным породам, сформировавшимся на дне озера Меерфельдер-Маар. Этот уникальный географический объект сформировался в вулканическом кратере, а потому был защищен от природных катаклизмов высокими его стенками.
Это обстоятельство и обусловило сохранность слоев осадочных пород, наложение которых друг на друга можно отследить с точностью до времени года.
Каждый осадочный слой подвергся более тридцати различным видам анализов, благодаря которым ученые смогли не только точнее определить хронологию похолодания, но и установить его настоящие причины.
Причины такой резкой и радикальной смены климата до сих пор вызывают вопросы у ученых, и поныне не отказавшихся от метеоритной гипотезы. Конечно, предположение о том, что падение метеорита вызвало резкое и непродолжительное похолодание в Европе в текущем межледниковье, не рассматривается как основная рабочая версия. Изучение того же химического и изотопного состава льда гренландского щита показало, что виновником похолодания могло стать нарушение циркуляции глобальной системы океанических течений в Северной Атлантике. Это нарушение произошло из-за таяния ледников и высвобождения большого количества холодной, менее плотной, чем соленая морская, пресной воды, «заморозившего» на время рециркуляцию холодной и теплой воды в океане. Однако подобный «сброс» холодной пресной воды в больших количествах происходил и до, и после начала обледенения, потому ответственными за молодой дриас должны быть какие-то конкретные ледовые щиты.
За годы интенсивного поиска палеоклиматологи так и не смогли идентифицировать такие источники.
Кроме того, сейчас уже очевидно, что в формировании мягкого и устойчивого климата Европы принимает участие не только северо-восточный атлантический поток теплых вод, но и движения воздушных масс, и количество льда, свободно плавающего в северной части океана.
Именно характер изменения воздушных потоков и интересовал ученых под руководством Акима Брауера, сотрудника Немецкого геологического исследовательского центра в Потсдаме.
В настоящее время потоки воздушных масс приносят в Европу с запада теплый и влажный климат. Характер этих ветров очень сильно влияет на химический и изотопный состав осадочных пород, формировавшихся в спокойных водах.
В период, предшествовавший наступлению молодого дриаса, осадочные породы на дне озера состояли в основном из аморфных органических осадков и аутогенного (сформировавшегося непосредственно в толще отложений) минерала сидерита, содержащего никель и железо.
На пороге же молодого дриаса наслоение органических осадков резко ускорилось более чем в 4 раза, а накопление сидерита полностью прекратилось.
Слои сидерита могут формироваться только в условиях недостатка кислорода в придонных слоях воды в озере. Это указывает как на относительно небольшую интенсивность ветров, создающих волнение на поверхности и тем самым перемешивающих различные слои воды, так и на высокий уровень береговой линии перед молодым дриасом, разразившимся в Европе, по уточненным данным, зимой 12679 года до настоящего времени.
С наступлением молодого дриаса, судя по характеру донных отложений, началось перемешивание этих слоев, которое в весенне-летний период сопровождалось еще и сильным понижением уровня озера. Подобные флуктуации климата имели место и в более ранний период в отдельные годы, однако с наступлением молодого дриаса приобрели систематический характер.
Он выражается в переходе от теплых и влажных зим к более суровым сухим и ветреным погодным условиям в период осени, зимы и весны.
Почему теплые западные ветры в Европе стали вдруг сильнее и холоднее? Однозначного ответа на этот вопрос статья ученых не дает, однако команда Брауера сумела высказать несколько обоснованных предположений.
Сила ветров определяется температурным градиентом между климатическими зонами, в которых происходит перенос воздушных масс. За увеличение этого градиента в ответе может быть охлаждение северной части Атлантического океана за счет «сброса» холодной пресной воды, это охлаждение замедлило циркуляцию океанических течений и способствовало распространению ледового покрова океана далее на юг.
Эта ситуация спровоцировала возникновение устойчивых погодных условий, поддерживаемых положительной обратной связью между циркуляцией воздушных и водных масс.
Холодная поверхность вод Северной Атлантики поддерживала сильные западные холодные ветры, которые, в свою очередь, замедляли распространение тепла, переносимого течением Гольфстрим из субтропиков на север.
Скорость, с которой произошли погодные изменения, указывает на важность в этом механизме ледового покрова, который в течение сезона позволил удержать температуру океана. Быстро распространившись на юг, массы айсбергов охладили океан и замедлили североатлантическую циркуляцию вод, а заодно и охладили льды, и произошло это в течение всего одного сезона.
Что ж, с механизмами внезапного потепления и похолодания в Северном полушарии Земли ученые разобрались и даже поняли, как быстро могут измениться потоки воздушных масс, охлаждающие и нагревающие сушу. Однако ситуация в этой области сильно напоминает головную боль сейсмологов, знающих, где, почему и как происходят землетрясения, но бессильных в деле прогнозирования сроков наступления природных катаклизмов. Остановить глобальное потепление, согласно всем моделям изменения климата, не представляется возможным, так что жителям Земли надлежит быть начеку и готовиться к резкому скачку среднегодовой температуры.