Как кораллы и осадочные породы помогли восстановить 2,6 миллиона лет климатической истории

Современные изменения климата имеют антропогенную природу. Чтобы понять, насколько они исключительны, необходимо рассматривать текущую ситуацию в долгосрочном контексте. Для этого палеоклиматологи используют информацию из природных и документальных архивов по всему миру, создавая реконструкции на основе прокси-данных.

Различные природные архивы позволяют восстановить климат на протяжении всего четвертичного периода (последние ~2,6 млн лет), когда континенты, океаны и атмосферные потоки были наиболее похожи на современные. Каждый архив имеет свою «разрешающую способность» — точность датировки информации — и особенности:

• Ледяные керны из полярных и высокогорных регионов содержат пузырьки древней атмосферы и позволяют реконструировать очень длительные периоды с разрешением до года, но их получение и сохранение сложны.
• Кораллы формируют скелеты из карбоната кальция, которые хранят информацию о температуре среды. Они обеспечивают сезонное разрешение, но охватывают относительно короткие периоды (обычно менее 1000 лет) и ограничены тропическими регионами.
• Древесные кольца — один из самых точных архивов для последнего тысячелетия. Их сезонный рост позволяет точно датировать образцы, и они чутко реагируют на изменения окружающей среды.
• Морские и озёрные осадки встречаются по всей планете и охватывают сотни тысяч лет. В случае варвовых (слоистых) отложений разрешение может быть менее года, однако на эти архивы часто влияет человеческая деятельность.
• Спелеотемы (сталактиты, сталагмиты) в пещерах предоставляют высокоразрешающие записи на десятки или сотни тысяч лет для различных сред — от аридных пустынь до областей с высоким уровнем осадков.
• Документальные источники (судовые журналы, церковные записи, сельскохозяйственные отчёты) отличаются точной датировкой, но в основном сосредоточены вокруг Северной Атлантики и Тихого океана.

Задача палеоклиматологии — собрать данные из всех этих различных архивов, как части одного пазла, в единую непротиворечивую реконструкцию прошлого. Благодаря таким исследованиям можно с уверенностью утверждать, что скорость и характер текущего изменения климата значительно отличаются от естественных климатических изменений четвертичного периода.