В поисках ключей к экстремальным изменениям климата

Останки погребённого соснового леса у подножия горы Мон-Сен-Женис на юге Франции дают ценную информацию о резком изменении климата. Сосновый древостой начал формироваться около 12 900 лет назад в относительно тёплый период Аллерёд и продолжал расти во время похолодания позднего дриаса.

Исследователи из Немецкого исследовательского центра геонаук (GFZ) в Потсдаме вместе с международными коллегами впервые объединили классические измерения ширины годичных колец с химическим анализом стабильных изотопов углерода и кислорода в них для реконструкции климатических переменных. Это позволило рассчитать локальный состав почвенной воды (осадков) и относительную влажность с годовым разрешением. В результате были получены новые данные о гидрологической изменчивости и изменениях атмосферной циркуляции во время резкого изменения климата. О своих выводах команда сообщает в журнале Scientific Reports.

Внезапное похолодание в Северном полушарии между 12 700 и 11 600 лет назад было обнаружено в климатических записях ледяных кернов Гренландии и озёрных отложений Центральной Европы. Оно названо в честь дриады восьмилепестковой (лат. Dryas octopetala) — арктического вида растений, который преимущественно распространяется в холодных условиях. Обнаружение окаменелых сосен во французской речной долине недалеко от Авиньона теперь заполняет важный пробел в знаниях, показывая, как изменился климат в Средиземноморье в этот период. С помощью точного радиоуглеродного датирования учёные смогли доказать, что погребённые сосны начали свой рост в тёплые дни Аллерёда непосредственно перед поздним дриасом и пережили внезапное похолодание в течение нескольких десятилетий. Таким образом, они стали свидетелями этого экстремального изменения климата.

В своих анализах исследователи обнаружили признаки усиления переноса воздушных масс из Северной Атлантики. «Мы были удивлены, что примерно за 60 лет до фактического изменения климата было зафиксировано значительное изменение источника осадков», — говорит первый автор статьи Марен Паули из GFZ. Согласно результатам, усилился приток влажных воздушных масс со стороны Атлантики, в то время как осадки средиземноморского происхождения уменьшились, о чём свидетельствует постоянно растущая изменчивость изотопов кислорода в почвенной воде. «Особенно заметно увеличение экстремальных выносов полярного воздуха, зимних осадков и зимних штормов в начале позднего дриаса», — добавляет Ахим Брауэр, руководитель секции «Климатическая динамика и эволюция ландшафтов» GFZ.

В этом исследовании учёные доказали, что проблемой было не изменение средних температур, а экологический стресс, предположительно приведший к гибели деревьев. Этот стресс был вызван накоплением экстремальных погодных условий в отдельные годы или даже десятилетия. В целом, исследование показывает, что периоды резких изменений климата могут быть связаны с большей нестабильностью атмосферных циркуляционных паттернов, ведущей к большей изменчивости в годовом или декадном масштабе. «Здесь палеоклиматические исследования показывают, как они могут заполнять пробелы в знаниях с помощью информации из природных климатических архивов», — говорит Ахим Брауэр. Это также важно, потому что «нам не хватает опыта о том, что именно происходит во время внезапного изменения климата, как быстро может измениться климат и какие возникают региональные различия».