Климатическая нестабильность за последние 720 000 лет

Международная исследовательская группа из 64 учёных проанализировала атмосферные температуры и концентрацию пыли за последние 720 000 лет с помощью ледяного керна, полученного в районе купола Фудзи в Антарктиде. Результаты показывают, что когда в ледниковый период наблюдались промежуточные температуры, климат был крайне нестабильным и изменчивым. Климатическое моделирование на основе Coupled Atmosphere-Ocean General Circulation Model выявило, что основной причиной этой нестабильности было глобальное похолодание, вызванное снижением парникового эффекта.

Климатическая нестабильность серьёзно влияет как на природную среду, так и на человеческое общество. Для понимания того, как глобальное потепление может повлиять на нестабильность климата, важно изучать подобные периоды в прошлом. Однако прогресс в документировании и понимании климатической нестабильности до последнего ледникового периода был незначительным.

Команды доктора Кендзи Кавамуры и доктора Хидэаки Мотодзиямы проанализировали Second Dome Fuji ice core, полученный в ходе Japanese Antarctic Research Expedition (JARE) с 2003 по 2007 год. Учёные восстановили колебания температуры воздуха и пыли в Антарктиде за 720 000 лет, объединив эти данные с информацией из керна Dome C. Анализ показал, что за этот период промежуточный климат внутри ледниковых эпох характеризовался частыми климатическими флуктуациями.

Чтобы понять причину, группа доктора Аяко Абэ-Ути использовала климатическую модель MIROC для воспроизведения трёх типов условий: межледниковья, промежуточного климата в ледниковый период и его наиболее холодной фазы. С помощью суперкомпьютера Earth Simulator было проведено моделирование добавления пресной воды в северную часть Атлантического океана при каждом сценарии. Результаты показали, что реакция на приток пресной воды максимальна именно в условиях промежуточного климата ледникового периода, что и делает климат нестабильным.

Ключевым фактором оказалась уязвимость циркуляции глубинных вод Атлантики во время глобального похолодания, вызванного снижением концентрации углекислого газа (CO₂) в атмосфере. Ранее основной причиной нестабильности считалось существование и нестабильность континентальных ледниковых щитов Северного полушария. Данное исследование выявило, что CO₂ также является важнейшим фактором, определяющим не только среднее состояние, но и долгосрочную стабильность климата. Эти результаты предполагают, что будущая стабильность нынешнего межледниковья, длящегося уже более 10 000 лет, не гарантирована. Значительное таяние Гренландского ледяного щита из-за антропогенного потепления может дестабилизировать климат.

«Из-за антропогенных выбросов концентрация парниковых газов в атмосфере достигла уровня, невиданного за последний миллион лет, — отмечает доктор Кавамура. — Крупные климатические компоненты, такие как ледяные щиты и океаны, несомненно, изменятся. Станет ещё более важным сочетать реконструкции климата и численное моделирование для периодов, когда глобальная среда сильно отличалась от сегодняшней, чтобы понять систему Земли, верифицируя её механизмы».