Древнее изменение климата может предвещать жаркое будущее

Ученые, включая Кена Калдейру из Департамента глобальной экологии Института Карнеги, установили, что глобальное потепление на Земле 55 миллионов лет назад могло быть результатом высокой чувствительности климата к долгосрочному выбросу углерода. Это открытие противоречит позиции многих скептиков изменения климата, считающих, что система Земли устойчива к таким выбросам. Работа под руководством Марка Пагани из Йельского университета опубликована в выпуске журнала Science от 8 декабря 2006 года.

Известно, что древнее событие глобального потепления, Палеоцен-эоценовый термический максимум (ПЭТМ), начавшееся около 55 млн лет назад, было вызвано массивным выбросом углерода. Геологическая летопись показывает, что последовавший парниковый эффект нагрел планету в среднем примерно на 9°F (5°C) менее чем за 10 000 лет. Повышение температуры длилось 170 000 лет и вызвало серьезные изменения в мировых схемах осадков, окислило океаны и повлияло на морскую и наземную флору и фауну, в том числе способствовав возникновению наших современных предков-приматов. Однако понимание того, какое именно количество углерода вызвало потепление и откуда оно взялось, остается неуловимым.

Новые расчеты использовали данные по углероду, найденному в окаменелостях древних наземных растений и крошечных морских организмов — планктона. «Мы можем сказать, что количество углерода, выброшенного в атмосферу и океан, было более или менее таким же, как то, что доступно сегодня в виде угля, нефти и газа, — пояснил Калдейра. — Углерод нагревал Землю более 100 000 лет. Если бы климат был так нечувствителен к CO₂, как утверждают скептики, не было бы способа сделать Землю такой теплой так надолго».

Источник этого древнего углерода остается загадкой. Он мог поступить от массивных пожаров, сжигающих уголь и другие древние растительные материалы, или от «отрыжек» метана с континентальных шельфов. «Изучая окаменелости и древние отложения на морском дне, мы видим, что с углеродным циклом Земли произошло нечто очень необычное, — продолжил Калдейра. — В то же время климат вблизи Северного полюса стал похож на Майами. Мы можем сказать, что для такого изменения климата не потребовалось так уж много углерода».

Если источником выброса было древнее растительное вещество, расчеты показывают, что при каждом удвоении концентрации CO₂ в атмосфере Земля будет нагреваться как минимум на 4°F (2.2°C), а возможно, и вдвое больше. Если же причиной был древний метан, как полагают многие, ситуация еще серьезнее. Метан превратился бы в углекислый газ в атмосфере за десятилетия. Исследование указывает, что его было бы доступно гораздо меньше для изменения климата, а это означает, что климат еще более чувствителен к добавлению CO₂, чем мы думали. «Если древние метановые "отрыжки" действительно имели место, — сказал Калдейра, — удвоение концентрации CO₂ в атмосфере нагрело бы Землю более чем на 10°F (5.6°C). Если это так, нас может ждать очень жаркое будущее».

При продолжении текущих тенденций использования угля, нефти и газа ожидается, что естественный фоновый уровень CO₂ в атмосфере удвоится примерно к середине века. Древние выбросы сопоставимы с CO₂, который можно ожидать от деятельности человека в ближайшие несколько столетий. Если антропогенные выбросы углерода продолжатся бесконтрольно, может произойти аналогичный сдвиг в эволюции видов. «В последний раз, когда углерод выбрасывался в атмосферу в масштабах, сравнимых с сегодняшними, были победители и проигравшие, — отметил Калдейра. — Было экологическое опустошение, но из пепла поднялись новые виды. К счастью для нас, наши древние предки-приматы оказались победителями. Кто знает, кто окажется победителем и проигравшим в следующий раз».

«Наши выбросы углекислого газа рискуют вызвать биологические, химические и климатические изменения такого масштаба, который не наблюдался более 50 миллионов лет, — предупредил он. — Наша работа дает еще больше стимулов для развития чистых источников энергии, которые могут обеспечить экономический рост и развитие, не ставя под угрозу природный мир, являющийся нашим достоянием».