Исследование древнего глобального похолодания опубликовано в Science

Тридцать восемь миллионов лет назад тропические джунгли процветали на месте современных кукурузных полей американского Среднего Запада, а в умеренных лесах ныне замерзшей Антарктики бродили пушистые сумчатые. Разница температур между экватором и Антарктидой в ту эпоху, известную как поздний эоцен, была вдвое меньше современной. В научном сообществе давно ведутся споры о том, какие изменения в глобальной климатической системе привели к такому масштабному переходу от более тропического, парникового климата эоцена к современному и гораздо более прохладному климату.

Новое исследование, опубликованное в журнале Science под руководством ученого из Rensselaer Мириам Кац, предоставляет одни из самых убедительных на сегодняшний день доказательств того, что Антарктическое циркумполярное течение (АЦТ) сыграло ключевую роль в крупном сдвиге глобального климата, начавшемся примерно 38 миллионов лет назад. Исследование впервые показывает, что раннее формирование АЦТ было жизненно важно для образования современной структуры океана.

«Мы обнаружили, что эволюция Антарктического циркумполярного течения повлияла на глобальную циркуляцию океана гораздо раньше, чем показывали предыдущие исследования», — сказала Кац. «Это открытие особенно значимо, потому что оно относит влияние начальной, мелководной циркуляции АЦТ к тому же интервалу, когда климат начал свой долгосрочный сдвиг к более низким температурам».

Споры о роли АЦТ в общем тренде похолодания на Земле ведутся последние 40 лет. Предыдущие исследования относили развитие глубокого АЦТ (глубже 2000 метров) к позднему олигоцену (примерно 23-25 миллионов лет назад), что значительно позже установления глобальной тенденции к похолоданию. В данной работе Кац и её коллеги использовали данные океанических осадков, чтобы отнести глобальное влияние АЦТ примерно к 30 миллионам лет назад, когда оно было еще лишь мелководным течением.

Океаны и глобальные температуры тесно связаны. Более теплые океанические воды приводят к более теплым температурам воздуха и наоборот. В более тропических условиях эоцена циркуляция океана была гораздо слабее, течения более диффузными, и тепло распределялось по миру более равномерно. Сегодня температуры океана сильно различаются, а теплые и холодные воды перераспределяются по земному шару значительно более выраженным образом. «По мере формирования и усиления глобальных океанических течений перераспределение тепла, вероятно, сыграло значительную роль в общем охлаждении Земли», — отмечает Кац.

И ни одно течение не является более значимым, чем АЦТ. Часто называемый «Миксмастером» океана, АЦТ термически изолирует Антарктиду, не позволяя теплым поверхностным водам из субтропических круговоротов пройти через него. Вместо этого АЦТ перенаправляет часть этой теплой воды обратно к Северной Атлантике, создавая Антарктическую промежуточную воду. Эта блокада тепла, по словам Кац, позволила сформироваться и сохраниться антарктическим ледяным щитам. Именно эта циркумполярная циркуляция, как заключает исследование Кац, была ответственна за развитие нашей современной четырехслойной системы океанических течений и распределения тепла.