Новое толкование антарктических ледяных кернов

Климатологи из Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера (AWI) расширили преобладающую теорию о развитии ледниковых периодов. В новом номере журнала Nature три физика из рабочей группы AWI «Динамика палеоклимата» представили новые расчёты связи между естественной инсоляцией и долгосрочными изменениями глобальной климатической активности. До сих пор считалось, что температурные колебания в Антарктиде, реконструированные за последний миллион лет по ледяным кернам, были вызваны глобальным влиянием изменений климата в Северном полушарии. Однако новое исследование показывает, что значительную часть этих колебаний можно в равной степени объяснить локальными климатическими изменениями в Южном полушарии.

Важные импульсы климатическим изменениям за последний миллион лет задавали вариации орбиты Земли и её наклона. Их влияние на сезонное распределение инсоляции рассчитал ещё в начале XX века сербский математик Милутин Миланкович, и с тех пор они являются предметом дискуссий как астрономическая теория ледниковых периодов. Поскольку на изменения инсоляции особенно чутко реагируют поверхности суши, а сухопутные массивы на Земле распределены неравномерно, Миланкович считал изменения инсоляции в Северном полушарии исключительно важными для долгосрочных климатических изменений. Его идеи стали преобладающей рабочей гипотезой, поскольку многочисленные климатические реконструкции на основе ледяных кернов, морских отложений и других архивов, казалось, её подтверждают.

Учёные AWI Томас Леппле, Герхард Ломанн и Мартин Вернер заново и глубоко проанализировали температурные реконструкции по ледяным кернам. Впервые они учли, что в сигнале, записанном в антарктических ледяных кернах, температура зимы имеет большее влияние, чем температура лета. Если этот эффект включить в модельные расчёты, то реконструированные по кернам температурные колебания можно объяснить и локальными климатическими изменениями в Южном полушарии.

Значение новых выводов объясняет Томас Леппле: «Наши результаты также интересны тем, что могут вывести нас из научного тупика». Вопрос о том, связана ли и как климатическая активность Северного полушария с Южным, остаётся одной из самых захватывающих научных проблем в понимании изменения климата. До сих пор многие исследователи пытались объяснить исторические климатические данные по Антарктиде на основе классической гипотезы Миланковича. «Однако до настоящего времени не удалось правдоподобно обосновать все аспекты этой гипотезы, — отмечает Леппле. — Теперь игра открыта снова, и мы можем попытаться лучше понять долгосрочные физические механизмы, влияющие на чередование ледниковых периодов и тёплых фаз».

Герхард Ломанн добавляет, что данные морских отложений также демонстрируют схожие сезонные сдвиги. Поэтому остаётся много вопросов для дальнейшей интерпретации палеоклиматических данных. Учёные подчёркивают, что комбинация качественных данных и моделей даёт понимание изменений климата. Знание о далёком прошлом помогает понять динамику климата и его чувствительность к изменениям.

Авторы особо отмечают, что новое исследование не ставит под сомнение антропогенную природу наблюдаемого в настоящее время изменения климата. Циклические изменения, подобные изученным в публикации, происходят в фазах длительностью в десятки или сотни тысяч лет. Резкий выброс антропогенных парниковых газов за несколько сотен лет добавляется к естественному росту после последнего ледникового периода и является уникальным для последнего миллиона лет.