Используя 100-миллионолетние окаменелости и науку о гравитационных волнах для прогнозирования будущего климата Земли

Международная группа ученых, включая австралийского астрофизика, применила методы астрономии гравитационных волн (используемой для поиска черных дыр в космосе) для изучения древних морских окаменелостей в качестве индикатора изменения климата.

Исследование, опубликованное в журнале Climate of the Past, представляет собой уникальное сотрудничество палеонтологов, астрофизиков и математиков, направленное на повышение точности палеотермометра. Этот метод использует ископаемые свидетельства изменения климата для прогнозирования вероятных изменений на Земле в ближайшие десятилетия.

Профессор Илья Мандель из Центра передового опыта ARC по открытию гравитационных волн (OzGrav) и его коллеги изучали биомаркеры, оставленные крошечными одноклеточными организмами археями в далеком прошлом, включая меловой период и эоцен.

Современные морские археи производят соединения, называемые глицерилдиалкилглицерилтетраэфирами (GDGT). Соотношение различных типов GDGT, которые они производят, зависит от локальной температуры моря в месте их образования.

Когда эти соединения сохраняются в древних морских отложениях, измеренная концентрация GDGT потенциально может предоставить геологическую запись долгосрочных температур поверхности планеты.

До сих пор ученые объединяли концентрации GDGT в единый параметр TEX86, который можно использовать для приблизительной оценки температуры поверхности. Однако эта оценка недостаточно точна при сравнении значений TEX86 из недавних отложений с современными температурами поверхности моря.

Профессор Мандель и его коллеги из Бирмингемского университета (Великобритания) применили современные инструменты машинного обучения, изначально использовавшиеся в астрофизике гравитационных волн для создания прогностических моделей слияния черных дыр и нейтронных звезд. Это позволило впервые учесть все наблюдения, а не полагаться на одно конкретное сочетание (TEX86), что привело к созданию гораздо более точного палеотермометра. Команда смогла извлечь данные о температуре из концентраций GDGT с точностью до 3,6 °C — это значительное улучшение, почти вдвое превышающее точность предыдущих моделей.

По словам профессора Манделя, определение степени будущего потепления Земли зависит от моделирования, «поэтому критически важно калибровать эти модели, используя буквально сотни миллионов лет климатической истории, чтобы предсказать, что может произойти с Землей в будущем».