Водный цикл усиливает резкие климатические изменения
Во время резкого похолодания в начале периода, известного как поздний дриас, 12 680 лет назад, изменения в водном цикле стали основной причиной широкомасштабных экологических изменений в Западной Европе. Это означает, что региональные последствия будущих климатических изменений могут в значительной степени определяться гидрологическими сдвигами не только в муссонных регионах мира, но и в умеренных зонах.
В новом исследовании, опубликованном онлайн в журнале Nature Geoscience (19 января 2014 года), ученые из Потсдамского университета (Германия) и GFZ (Немецкого исследовательского центра геонаук) показали, что изменения в круговороте воды были главным драйвером экологических изменений в Западной Европе 12 680 лет назад. Команда проанализировала органические остатки из донных отложений маарного озера Мерфельдер в регионе Айфель, чтобы реконструировать изменения в режиме осадков с беспрецедентной детальностью. Ученые установили, что вторжение сухого полярного воздуха в Западную Европу привело к коллапсу местных экосистем.
Исследователи использовали инновационный метод, основанный на анализе соотношения изотопов дейтерия и водорода в молекулярных биомаркерах — органических остатках растений из точно датированных, ежегодно слоистых (варивных) озерных отложений. Это позволило восстановить изменения в источниках влаги и режиме осадков. Поздний дриас был последним крупным холодным периодом в конце последнего оледенения длительностью около 1100 лет.
«В нашем новом исследовании мы впервые можем показать, что изменение пути западных ветров принесло в Западную Европу сухой полярный воздух, и это стало основной причиной повсеместного исчезновения лесов в этом районе», — объясняет Дирк Саксе, руководитель рабочей группы Института наук о Земле и окружающей среде Потсдамского университета.
Новые данные также подтверждают гипотезу о том, что это изменение атмосферной циркуляции над Западной Европой произошло на 170 лет позже начала похолодания, зафиксированного в ледяных кернах Гренландии. Авторы объясняют эту задержку последующим южным расширением морского льда в Северной Атлантике, которое сместило полярный фронт и направило сухой воздух в Западную Европу. «Наши результаты также показывают, что резкие климатические и экологические изменения могут происходить не одновременно в крупных регионах, а с существенными региональными и временными задержками», — поясняет профессор Ахим Брауэр из GFZ.
Исследование демонстрирует, что водный цикл действует как усилитель изменений с потенциально серьезными последствиями для континентальных экосистем. Результаты работы, финансируемой Немецким научно-исследовательским сообществом (DFG) и климатической инициативой REKLIM Гельмгольца, способствуют развитию более детальных региональных климатических моделей для лучшего прогнозирования последствий будущих изменений климата.