CO₂ оказывает более сильное влияние на температуру, чем считалось ранее, показывают результаты анализа

Удвоение количества CO₂ в атмосфере может привести к повышению средней температуры на Земле на 7–14 градусов. К такому выводу пришли исследователи из Королевского нидерландского института морских исследований (NIOZ) и университетов Утрехта и Бристоля, проанализировав отложения Тихого океана у побережья Калифорнии. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.

"Найденное нами повышение температуры значительно превышает диапазон 2,3–4,5 градуса, который до сих пор оценивал Межправительственная группа экспертов по изменению климата (IPCC)", — заявила ведущий автор Кейтлин Уитковски. Учёные использовали 45-летний керн, извлечённый со дна Тихого океана, где на протяжении миллионов лет сохранялись бескислородные условия, что замедляло разложение органики микробами и способствовало сохранению углерода.

Исследователи впервые на основе материала из одного места восстановили картину за последние 15 миллионов лет. Из верхней тысячи метров керна, соответствующих последним 18 млн лет, они смогли извлечь данные о температуре древней морской воды и содержании CO₂ в атмосфере, используя новые подходы. Температуру определили с помощью метода TEX₈₆, анализирующего молекулярные ископаемые вещества в мембранах архей.

Для реконструкции содержания CO₂ в атмосфере учёные разработали новый подход, основанный на химическом составе хлорофилла и холестерина из водорослей. При фотосинтезе водоросли предпочитают лёгкий изотоп углерода ¹²C, но при низкой концентрации CO₂ в воде начинают активнее усваивать редкий тяжёлый ¹³C. Таким образом, содержание ¹³C в этих веществах стало мерой концентрации CO₂ в океане, которая, в свою очередь, коррелирует с атмосферным содержанием по законам растворимости.

Согласно новому методу, концентрация CO₂ снизилась примерно с 650 частей на миллион (ppm) 15 миллионов лет назад до 280 ppm непосредственно перед промышленной революцией. Сопоставление восстановленных температур и уровней CO₂ за последние 15 млн лет выявило сильную взаимосвязь. Средняя температура 15 млн лет назад превышала 18°C, что на 4 градуса теплее сегодняшнего уровня и соответствует самому экстремальному сценарию IPCC на 2100 год.

"Это исследование даёт нам представление о том, что может ждать в будущем, если мы примем слишком мало мер по сокращению выбросов CO₂", — отметил профессор Яп Синнингхе Дамсте. "Ясный вывод этой работы заключается в том, что концентрация CO₂, вероятно, оказывает более сильное влияние на температуру, чем мы сейчас принимаем во внимание".