На протяжении последнего ледникового периода климат неоднократно и быстро менялся во время так называемых событий Дансгаарда-Эшгера, когда температура в Гренландии поднималась между 5 и 16 градусами Цельсия в течение десятилетий. Когда некоторые части климатической системы менялись, другие части климатической системы следовали за ними, как череда опрокидывающихся домино. К такому выводу пришла группа исследователей, в которую входили постдок Эмили Капрон и доцент Сун Оландер Расмуссен из Секции физики льда, климата и Земли Института Нильса Бора Копенгагенского университета в Дании.

Это открытие, только что опубликованное в журнале Nature Communications, вызывает беспокойство, потому что протяженность морского льда в Арктике сыграла важную роль в этих драматических климатических сдвигах прошлого. Сегодня протяженность морского льда быстро сокращается, и неясно, может ли эта часть климатической системы вызвать внезапное изменение климата в будущем.

Понимание резких климатических изменений в прошлом имеет решающее значение для нашей способности уверенно предсказывать, произойдет ли нечто подобное сегодня или в ближайшем будущем.

За последние несколько десятилетий это привело климатологов к поиску причинно-следственных связей резкого изменения климата во время ледникового периода, когда температура в Гренландии неоднократно поднималась на целых 16 градусов по Цельсию всего за несколько десятилетий, прежде чем медленно упасть до нормального уровня ледникового периода.

"Многие исследования пытались ответить на этот давний вопрос: какая часть климатической системы изменилась первой, когда начались эти примерно 30 резких климатических изменений, называемых событиями Дансгаарда-Эшгера? Были ли это, например, океанские течения в Северной Атлантике, характер ветра и осадков в Северном полушарии или распространение морского льда в Арктике, которые вызвали изменение климата?" об этом говорит ученый по ледяному ядру Эмили Капрон из Института Нильса Бора (Копенгагенский университет) и Института экологических наук о земле (CNRS/Université Grenoble Alpes/IRD/Grenoble INP), возглавлявшая исследование, опубликованное в журнале Nature Communications.

Этот новый анализ показывает удивительно разнообразную динамику событий Дансгаарда-Эшгера. Одни и те же физические процессы изменялись вместе, как ряд каскадных доминошек, но удивительно, что ни скорость изменения, ни порядок процессов не были одинаковыми от одного события к другому.

В поисках объяснения

Команда исследователей использовала данные двух параллельных ледяных ядер Гренландии, которые охватывали последний ледниковый период, чтобы создать образ типичного события Дансгаарда-Эшгера и определить, в каком порядке части климатической системы изменились в начале резких климатических переходов.

Цель состоит в том, чтобы иметь возможность перенести эти знания прошлого на сегодняшний климат и использовать отпечаток прошлого изменения климата как своего рода предупреждающий сигнал о возможных резких изменениях климата в будущем.

Анализ, финансируемый ЕС в рамках Программы Марии Склодовской-Кюри и гранта Фонда Карлсберга, показал, что изменения в различных частях климатической системы—океанических течениях, морском льду и ветре-были настолько тесно переплетены, что они, вероятно, запускали и усиливали друг друга и приводили к этим повторяющимся резким изменениям климата.

Подтверждено моделью

Эти результаты побудили международную группу ученых сравнить данные о ледяном ядре с новыми результатами моделирования климатических моделей последнего ледникового периода, разработанными соавтором Гвидо Ветторетти, постдоком Института Нильса Бора. Этот класс климатических моделей МГЭИК относится к тому же типу, что и те, которые используются для составления прогнозов будущего изменения климата. Сравнение показало, что модель показывает один и тот же тип запутанного поведения морского льда, силу океанских течений, характер ветра и осадков.

Это позитивная новость, поскольку она повышает нашу уверенность в том, что эти сложные модели наглядно отражают физические процессы, необходимые для моделирования этих прошлых резких климатических изменений. Однако результат также вызывает тревогу: одним из климатических домино, которое могло нарушить всю систему во время ледникового периода, была протяженность морского ледяного покрова в Северной Атлантике, а современная протяженность морского льда значительно сокращалась с 1980-х годов, подчеркивая риск аналогичного эффекта домино из-за антропогенного изменения климата.

Последствия для будущего климата

К сожалению, наше понимание взаимодействия между многими частями климатической системы Земли недостаточно для того, чтобы оценить риск подобных случаев резкого изменения климата в будущем.

Аналогично, следуя аналогии с домино: мы не знаем, в какой степени начальные условия домино отличаются в современной климатической системе по сравнению с ситуацией во время последнего ледникового периода.

"В любом случае результаты подчеркивают важность попыток ограничить изменение климата, например, сократив антропогенные выбросы CO2 и других парниковых газов, как для уменьшения предсказуемого, постепенного изменения климата, так и для снижения риска будущих резких изменений климата",-говорит соавтор исследования Сун Оландер Расмуссен, доцент Института Нильса Бора, и добавляет: "Если вы не хотите, чтобы домино опрокинулось, вам лучше не слишком сильно толкать стол, на котором они стоят."

ИСТОЧНИК