Резкие изменения климата ледникового периода вели себя как каскад падающих домино

В течение последнего ледникового периода климат неоднократно и резко менялся во время так называемых событий Дансгора-Эшгера, когда температуры в Гренландии повышались на 5–16 °C за десятилетия. Когда менялись определенные части климатической системы, другие части следовали за ними, как серия падающих друг за другом домино. К такому выводу пришла группа исследователей, включая постдока Эмили Капрон и доцента Суне Оландера Расмуссена из секции физики льда, климата и Земли Института Нильса Бора Копенгагенского университета, проанализировав данные ледяных кернов.

Это открытие, только что опубликованное в журнале Nature Communications, вызывает беспокойство, поскольку протяженность морского льда в Арктике играла важную роль в этих драматических климатических сдвигах прошлого. Сегодня площадь морского льда быстро сокращается, и неясно, может ли эта часть климатической системы спровоцировать внезапные изменения климата в будущем.

Понимание резких климатических изменений в прошлом критически важно для нашей способности уверенно предсказывать, произойдет ли нечто подобное сегодня или в ближайшем будущем.

Поиск объяснения

«Многие исследования пытались ответить на этот давний вопрос: какая часть климатической системы изменилась первой, когда начались эти примерно 30 резких климатических изменений, называемых событиями Дансгора-Эшгера? Были ли это, например, океанические течения в Северной Атлантике, режимы ветра и осадков в Северном полушарии или распространение морского льда в Арктике, что и запустило изменение климата?» — говорит ведущий автор исследования, специалист по ледяным кернам Эмили Капрон.

Новый анализ выявил удивительно разнообразную динамику внутри событий Дансгора-Эшгера. Одни и те же физические процессы менялись вместе, как ряд каскадных домино, но, что удивительно, ни скорость изменений, ни порядок процессов не были одинаковыми от одного события к другому.

Команда использовала данные двух параллельных гренландских ледяных кернов, охватывающих последний ледниковый период, чтобы определить, в каком порядке части климатической системы менялись в начале резких климатических переходов. Анализ показал, что изменения в различных частях климатической системы — океанических течениях, морском льде и ветровых режимах — были настолько тесно переплетены, что, вероятно, запускали и усиливали друг друга, приводя к этим повторяющимся резким климатическим изменениям.

Подтверждение моделью

Сравнение данных ледяных кернов с результатами новых климатических моделей последнего ледникового периода, разработанных соавтором Гвидо Ветторетти, показало, что модель демонстрирует тот же тип взаимосвязанного поведения морского льда, силы океанических течений, а также режимов ветра и осадков.

Это положительная новость, поскольку она повышает нашу уверенность в том, что эти сложные модели достоверно воспроизводят физические процессы, необходимые для моделирования прошлых резких изменений климата. Однако результат также вызывает беспокойство: одним из климатических «домино», которое могло нарушить всю систему во время ледникового периода, была протяженность морского ледяного покрова в Северной Атлантике. Современная площадь морского льда значительно сокращается с 1980-х годов, что подчеркивает риск подобного эффекта домино из-за антропогенного изменения климата.

Последствия для будущего климата

К сожалению, наше понимание взаимодействия между многими частями климатической системы Земли недостаточно для оценки риска подобных резких климатических изменений в будущем. Мы также не знаем, насколько начальные условия «домино» в современной климатической системе отличаются от ситуации во время последнего ледникового периода.

«В любом случае, результаты подчеркивают важность попыток ограничить изменение климата, например, путем сокращения антропогенных выбросов CO₂ и других парниковых газов, как для уменьшения предсказуемого, постепенного изменения климата, так и для снижения риска будущих резких климатических изменений», — говорит соавтор Суне Оландер Расмуссен. — «Если вы не хотите, чтобы домино падали, вам лучше не слишком сильно толкать стол, на котором они стоят».