На фоне быстрого потепления планеты необходимость лучшего понимания природы и долгосрочного воздействия положительных циклов климатической обратной связи - процессов, которые ускоряют последствия потепления, — становится критически важной.

Одним из способов оценить роль и влияние процессов обратной связи с климатом является использование модельных исследований для прогнозирования вероятного будущего на основе того, что мы знаем сейчас. Модели прогнозирования климата, например, являются инструментами, лежащими в основе порога глобального потепления в 1,5°C, принятого Межправительственной группой экспертов по изменению климата.

Кроме того, вы можете заглянуть в прошлое, чтобы увидеть, что происходило в то время, когда Земля была на 1-1,5 °C теплее, чем сегодня. Это то, что сделал Syee Weldeab из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре в статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences. Профессор палеоклиматологии обнаружил процессы обратной связи, которые имеют серьезные последствия для нашего современного продолжающегося потепления.

Чтобы получить представление о глобальном потеплении с точки зрения палеоклимата, Уэлдиб и его коллеги вернулись примерно на 128000-125000 лет назад, к пиковому эпизоду потепления в Эеме. Океаны были на 1-1,5°C теплее, чем в голоцене (наша нынешняя геологическая эпоха). Авторы исследовали морские отложения из тропической Атлантики и обнаружили исключительно сильное потепление промежуточной водной толщи в течение короткого промежутка времени в рамках пикового эпизода потепления Eemian.

"Примечательно, что существенно уменьшившийся ледяной покров Гренландии был способен производить достаточно талой воды, чтобы нарушить циркуляцию Атлантического океана, обусловленную плотностью", - сказал Уэлдиб. "Это в значительной степени способствовало значительному потеплению промежуточных вод, которые мы реконструировали".

Как правило, теплая соленая вода движется на север из тропиков вдоль поверхности океана и охлаждается, когда достигает северных средних и высоких широт. В этот момент более холодная и плотная вода опускается в глубокое море и возвращается обратно в тропики. Это взаимодействие различий в плотности приводит к возникновению течений, с которыми мы знакомы сегодня.

"То, что происходит, когда вы помещаете большое количество пресной воды в Северную Атлантику, в основном нарушает циркуляцию океана и уменьшает адвекцию холодной воды на промежуточную глубину тропической Атлантики, и в результате нагревает воды на этой глубине", - сказал он.

В то время как в предыдущих исследованиях обсуждалось нарушение, вызванное талой водой течений и температур на промежуточных глубинах, новая статья показывает, что это потепление было "больше, чем считалось ранее".

"Мы показываем до сих пор недокументированное и удивительно большое потепление воды на промежуточных глубинах, демонстрируя повышение температуры на 6,7 ° C по сравнению со средним фоновым значением", - сказал Уэлдиб.

Это исключительно сильное потепление имеет серьезные последствия, поскольку теплая вода воздействует на морские отложения, которые содержат обильные гидраты метана — смесь замерзшей воды и метана. Эти отложения находятся недалеко от поверхности морского дна.

Уэлдиб объяснил, что при высоком давлении и низких температурах введение необычно теплой воды нагревает отложения морского дна, и заключенные в лед газы начинают растворяться, выделяя метан. Уэлдеб и его коллеги использовали изотопы углерода (13C/12C) в оболочках микроорганизмов, чтобы выявить следы выделения метана и окисления метана в толще воды.

"Это один из нескольких усиливающихся процессов климатической обратной связи, когда потепление климата вызвало ускоренное таяние ледяного покрова", - сказал он. "Талая вода ослабила циркуляцию океана, и, как следствие, воды на средней глубине значительно прогрелись, что привело к дестабилизации неглубоких подземных гидратов метана и выделению метана, мощного парникового газа".

Точно неизвестно, повторится ли этот цикл обратной связи в текущем цикле глобального потепления, хотя антропогенная деятельность привела к более высоким темпам потепления, чем тот, который произошел в период Eemian. Эти результаты, по словам исследователей, "документируют и связывают последовательность климатических событий и процессов климатической обратной связи, связанных с предпоследним пиком потепления климата и вызванных им, что может служить палеоаналогом современного продолжающегося потепления".

"Палеоперспектива - это полезный подход, помогающий нам оценить, что может произойти", - сказал Уэлдиб. "Это не обязательно должно происходить точно так, как мы обнаружили; каждая ситуация отличается, но это дает вам направление, куда смотреть".