Насколько высоко может подняться уровень моря? На тропическом острове ответы не всегда очевидны

Остров Барбадос в Карибском море привлекает не только туристов, но и геологов с климатологами. Его холмистый рельеф сложен в основном ископаемыми кораллами, которые содержат детальные записи прошлых уровней моря — ключевого индикатора изменений климата. Остров медленно поднимается из океана, и на этом фоне колебания уровня моря оставили в его породах «ступенчатую» летопись климатических циклов. Расшифровка точных сроков и масштабов этих изменений может помочь спрогнозировать рост уровня моря в современную эпоху антропогенного изменения климата.

Команда из обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийского университета посетила остров, чтобы применить новые аналитические методы к образцам кораллов. «Мир нагревается, ледники тают. Главный вопрос: насколько поднимется уровень моря в ближайшие десятилетия и века — на фут, три фута или десять? Чтобы это понять, мы можем подождать или же посмотреть на периоды в прошлом, когда климат был немного теплее сегодняшнего», — говорит руководитель группы Морин Раймо.

Геологов барбадосские окаменелости интересуют с 1840-х годов. В 1960-х годах с помощью изотопного датирования было доказано, что остров поднимается постепенно, а его «ступенчатый» рельеф сформирован волновой абразией. Самые старые кораллы (возрастом около 500 000–700 000 лет) находятся на возвышенностях, а самые молодые — у берега. Поднятие острова (примерно на фут за 1000 лет) связано с тектоникой: Атлантическая плита медленно поддвигается под Карибскую, и Барбадос «едет» вверх на образующемся аккреционном клине.

Ключевые работы конца 1960-х годов показали, что рост кораллов прерывался и возобновлялся в такт с колебаниями уровня моря, которые, в свою очередь, совпадали с циклами Миланковича. Эти исследования помогли закрепить теорию о роли орбитальных циклов в управлении климатом. Однако вопросы о точных темпах, амплитуде и скорости реакции ледниковых щитов на потепления остаются. Барбадос — идеальное место для их изучения.

Группа Раймо сосредоточилась на нескольких ключевых периодах: плиоцене (около 3 млн лет назад, температуры были на ~2°C выше современных), а также на межледниковьях около 400 000 и 120 000 лет назад. Уровень моря тогда был выше, но оценки разнятся: для плиоцена — от 30 до 120 футов; для отметки 400 000 лет — от 18 до 60 футов. Исследование 2009 года на Барбадосе показало, что 121 000 лет назад уровень моря мог подняться на 9 футов всего за век, возможно, из-за внезапного коллапса Западно-Антарктического ледяного щита. Используя новые точные методы (анализ стронция и высокоточные GPS-измерения), команда хочет проверить эти данные.

Ученые столкнулись с множеством факторов, осложняющих реконструкцию: изостатические движения суши (например, «предвспучивание» побережий при оледенении и их проседание после таяния льда), континентальное рычаговое воздействие и гравитационные эффекты от самих ледяных щитов. «Мы любим называть Барбадос щупом уровня моря, — говорит специалист по моделированию Жаклин Аустерманн. — Он близок к экватору и относительно изолирован от большинства эффектов, кроме самого уровня воды».

Отбирая образцы на разных высотах, вплоть до плато Apes Hill на высоте около 750 футов, команда надеется не только уточнить темпы подъема моря 120 000 лет назад, но и определить возраст самых древних пород острова. «Они могут быть намного старше. А может, и моложе. Пока мы просто этого не знаем. Это то, что мы пытаемся выяснить», — заключила Раймо.