Новое исследование, проведенное геологом Калифорнийского университета в Санта-Барбаре Джеймсом Кеннетом и его коллегами, изучает переход от ледникового климата к межледниковому, который начался около 630 000 лет назад. Их исследования показывают, что, хотя этот переход длился более семи веков, для первоначального перехода потребовалось всего 50 лет. Этот интервал, названный ледниковым эпизодом из-за его связи с таянием крупных ледяных щитов Северного полушария, демонстрирует крайнюю чувствительность климатической системы Земли к изменениям. Результаты опубликованы в журнале Paleoceanography.
«Одна из самых удивительных вещей в наших результатах — это резкое потепление температуры поверхности моря», — объяснил соавтор Кеннетт, почетный профессор факультета наук о Земле UCSB. «Из общего числа 45 градусов по Фаренгейту сдвиг примерно на 40 градусов произошел почти сразу в самом начале».На протяжении более миллиона лет климат Земли колебался от ледникового (ледниковый период) до межледникового (теплого) — последнее отражает современные условия. По словам Кеннетта, бассейн Санта-Барбары является самым нетронутым морским рекордом этих колебаний, во многом благодаря уникальному расположению этого района на окраине Калифорнии.
Бассейн является местом слияния холодного калифорнийского течения из приполярного региона и теплого противотечения из тропиков.«Рекорд невероятно точен, потому что в отличие от других мест, где количество отложений изменяется в зависимости от изменения климата, здесь оно удивительно постоянное», — сказал соавтор Крейг Николсон, геофизик-исследователь из Морского научного института UCSB и его помощник. профессор наук о Земле. «Это потому, что это в большей степени контролируется тектоникой, поднятием гор на севере и островов на юге, а не изменением климата».Нахождение климатических оконПоскольку ученые не смогли пробурить дно океана глубже 200 метров, они обратились к тектонике, чтобы собрать воедино полунепрерывные записи истории палеоклимата.
Они смогли использовать активную тектонику, чтобы найти климатические «окна» возрастом 700 000 лет.«С этим конкретным ядром мы разбогатели», — сказал Кеннетт. «Мы открыли действительно прозрачное окно, чтобы увидеть один из этих переходов от ледников к межледниковым, что дало уникальную возможность определить, насколько быстро действовал климат. Мы обнаружили, что изменения происходили намного быстрее, чем мы когда-либо думали, особенно для этих больших переходы между полным ледниковым периодом и полным межледниковьем. Это большие события ».
Дополнительный интерес вызвало открытие слоя вулканического пепла в ядре. «Вулканические извержения могут приводить к образованию широко распространенных слоев пепла, каждый из которых имеет свой геохимический отпечаток», — сказал Кеннетт. «Наши испытания показали, что именно этот пепел был выброшен из вулканической кальдеры Йеллоустоун в Вайоминге, которая имеет точно такой же отпечаток пальца. Эта огромная кальдера образовалась около 630 000 лет назад, причем большая часть огромного объема пепла была унесена на восток. Однако это извержение было настолько взрывным, что пепел достиг бассейна Санта-Барбары, образовав слой толщиной от одного до двух дюймов.
Открытие этого пепла помогло датировать ядро ".Кеннетт отметил, что эта замечательная запись изменений палеоклимата также поднимает важный вопрос: какой процесс может так быстро перевести климат Земли из ледникового в межледниковое состояние? Исследователи, возможно, нашли ответ на основе геохимических данных ядра: потепление, связанное с крупным климатическим сдвигом, сопровождалось одновременным выбросом метана — мощного парникового газа.
«Этот конкретный эпизод изменения климата тесно связан с нестабильностью, которая вызвала выделение метана из газовых гидратов на дне океана», — сказал Кеннетт. «Эти замороженные формы метана тают при повышении температуры или понижении давления. Изменения уровня моря влияют на стабильность газовых гидратов и температуру воды в еще большей степени.«Явная синхронность этого быстрого потепления и начала дестабилизации газовых гидратов важна», — заключил Кеннетт. «Это предполагает, что нестабильность гидрата метана и потепление каким-то образом связаны, что является интересным и потенциально важным наблюдением.
Красота этих палеоклиматических записей из бассейна Санта-Барбары заключается в том, что вы действительно можете определить эти отношения с высокой точностью».Беспокойство о современном глобальном потепленииКеннетт сказал, что одно из текущих опасений по поводу современного глобального потепления заключается в том, что повышение температуры океана дестабилизирует гидраты метана, расположенные на относительно небольших глубинах на окраине океана, что, в свою очередь, вызовет положительные обратные связи, которые усиливают глобальное потепление. Фактически, это, кажется, уже происходит в океане.
Недавние исследования показывают, что гидраты метана у берегов Вашингтона, Орегона и Британской Колумбии дестабилизируют в ответ на небольшое повышение температуры придонной воды (всего на 0,3 градуса Цельсия) в течение последних 44 лет. При этом образуются шлейфы метанового газа, поднимающиеся со дна океана. Дополнительные прибрежные районы океана демонстрируют аналогичную реакцию на потепление, что задокументировано в других научных работах.
Кеннетт пришел к выводу, что такие исследования прошлых изменений климата не только информируют мир о том, как климат может измениться в будущем, но и освещают связанные с этим процессы.