Ученые раскрыли климатический парадокс: почему океан остыл раньше, чем пришли льды?

Международная команда ученых совершила прорыв в палеоклиматологии, обнаружив ранее неизвестные связи между температурой глубинных слоев океана и объемами континентального льда. Это открытие заставляет по-новому взглянуть на механизмы, запускавшие ледниковые периоды на нашей планете.

Революционная методика: как измерить уровень моря за 5 миллионов лет?

Исследователи из Университета Саутгемптона, Национального океанографического центра (Великобритания) и Австралийского национального университета разработали инновационный метод реконструкции изменений уровня моря и температуры глубинных вод за последние 5,3 миллиона лет. Этот подход проливает новый свет на климатические взаимосвязи, которые привели к эпохе оледенений.

Главное открытие заключается в том, что долгосрочное охлаждение океана и циклы образования льда не совпадали по времени. Критическое падение температуры глубинных вод произошло около 2,7 миллионов лет назад, в то время как первый масштабный ледниковый период случился значительно позже — примерно 2,15 миллионов лет назад. Кумулятивный эффект, подготовивший планету к оледенениям, сформировался около 2,5 миллионов лет назад.

Климатическая система Земли: неожиданные расхождения

«Наша работа направлена на поиск новых связей в климатической системе Земли. Обнаруженное расхождение в тенденциях охлаждения океана и ледообразования — это ключевая информация для понимания того, как наступали ледниковые периоды», — комментирует доктор Гэвин Фостер из Университета Саутгемптона.

Однако практическое применение исследования гораздо шире. «Более точные данные по колебаниям уровня моря представляют коммерческий интерес для нефтяной промышленности, так как позволяют прогнозировать расположение осадочных пород. Кроме того, наша методика критически важна для климатической политики, поскольку дает возможность сравнивать современные уровни CO2, температуры и высоту моря с историческими значениями для построения долгосрочных прогнозов», — добавляет ученый.

В фокусе исследования: Средиземное море как гигантский климатический сенсор

В основе метода лежит анализ изотопов кислорода (O-18 и O-16), извлеченных из раковин ископаемого планктона (фораминифер) в донных отложениях Средиземного моря.

Принцип работы «природного сенсора»:

• Во время ледниковых периодов гигантские ледники связывали огромные объемы воды, и уровень мирового океана падал.

• Это снижало интенсивность водообмена через Гибралтарский пролив.

• В результате испарения в изолированном Средиземном море повышалась концентрация тяжелого изотопа кислорода-18 в воде, что и фиксировалось в раковинах планктона.

Проанализировав керны донных отложений, охватывающие миллионы лет, ученые смогли преобразовать изотопные данные в точные показатели колебаний уровня моря, а затем, с помощью численного моделирования, — и в данные о температуре глубинных вод океана.

Перспективы и ограничения метода

Профессор Элко Ролинг из Австралийского национального университета называет эту работу фундаментальной для реконструкции климата Средиземноморья. Усовершенствованная методика уже позволяет проводить аналогичные реконструкции по кернам из Красного моря, хотя пока и за более короткий период в полмиллиона лет из-за отсутствия более древних образцов.

Доктор Марк Тамезия из Национального океанографического центра добавляет важный нюанс: «На поток через пролив влияет не только объем воды в океане, но и вертикальные движения земной коры в регионе. Это сложная система, которую мы учимся читать по древним микрофоссилиям».

Результаты этого groundbreaking исследования были опубликованы в авторитетном научном журнале Nature, открывая новую страницу в изучении климата прошлого и будущего Земли.

По материалам www.sciencedaily.com