Земная атмосфера только начала прогреваться

Похоже, атмосфера Земли только начала нагреваться. Новые оценки температуры в предыдущие межледниковые эпохи показали, что она поднималась на шесть градусов выше современной. При этом углекислого газа в атмосфере было примерно столько же, сколько сейчас.

Климат изменчив

Климат эпохи плейстоцена (2,588 млн -- 11,4 тыс. лет назад), предпоследней эпохи четвертичного периода, отличался крайней нестабильностью. Ледниковые эпохи чередовались с эпохами межледниковья с периодичностью примерно раз в 100 тыс. лет. Похолодание сопровождалось наступлением ледников во многих областях Земли. Лед покрывал почти всю Северную Америку и Европу.

Ученые выделяют четыре ледниковых периода плейстоцена -- гюнц, миндель, рисское и вюрмское оледенение. Затем температура постепенно начинала повышаться, ледники отступали. Ученые считают, что за время плейстоцена сменились четыре ледниковые эпохи и три эпохи межледниковья. Такая регулярность, по мнению многих специалистов, хорошо согласуется с циклами Миланковича -- периодическими изменениями орбиты Земли. Впрочем, большинство ученых все-таки считают, что астрономический фактор далеко не единственный влияющий на климат.

Существует прекрасный и достаточно точный способ восстановления картины климата прошлого на основе анализа ледниковых кернов. Самые древние керны можно получить в Антарктиде, ведь толщина ледникового покрова этого континента может достигать 4 км.

Тепло, еще теплее

Предыдущие оценки гляциологов и климатологов показали, что во время последних межледниковых эпох плейстоцена, то есть примерно 125 тыс., 240 тыс. и 340 тыс. лет назад температура воздуха была на 3 градуса выше современной. Ученые из Британской антарктической службы, Бристольского университета и Университета Саутгемптона вместе с доктором Луизой Сайм (L.S. Sime) пришли к выводу, что это оценка сильно занижена. Гляциологи проанализировали соотношение стабильных изотопов кислорода и водорода в трех кернах, охватывающих период последних 340 тыс. лет. По их оценкам, в периоды межледниковья температура воздуха была выше современной на 6 градусов. По словам доктора Саймы и ее коллег, такое значение температуры означает, что, вероятно, уровень Мирового океана в эти эпохи превышал современный на 5 м. Что удивительно, добавляют ученые, в эпохи межледниковья содержание углекислого газа в атмосфере было примерно таким же, как сейчас. Но почему-то при этом климат был намного теплее, а уровень океана выше. Пока это остается загадкой.

Изотопы знают о климате все

Керны, которые изучали британские ученые, отбирались в восточной части Антарктиды на научных станциях «Купол F» (Dome F), «Купол С» (Dome C) и «Восток» в рамках Европейского проекта бурения антарктического льда (EPICA). Ледовый покров Антарктиды формируется за счет выпадения осадков (снега). Снег, постепенно накапливаясь слоями, превращается в лед. Возраст нижних слоев такого льда может достигать сотен тысяч лет. По тому, как меняется соотношение изотопов водорода и кислорода в кернах, можно судить о значениях ежегодного количества осадков и температуре воздуха. Дело в том, что компоненты воды -- кислород и водород содержат как обычные изотопы, так и тяжелые. Содержание тяжелых изотопов в кернах зависит от интенсивности испарения и конденсации, а эти процессы в свою очередь во многом определяются температурой воздуха.

Впрочем, ученые сами считают, что только начинают понимать климат плейстоцена. «Пока мы не понимаем причин столь высоких температур эпохи межледниковья и не можем точно сказать, что же вызывало такие скачки температуры», -- говорит доктор Сайм. С другой стороны, авторы работы добавляют, насколько важно понимание происходящих процессов: «Если мы сможем точно определить, какая температура преобладала в Антарктиде в эпохи межледниковья, тогда мы сможем предсказать, насколько то или иное повышение температуры и, соответственно, таяние больших ледников повлияет на уровень Мирового океана».

Статья с результатами исследования доктора Сайм и ее коллег опубликована в последнем номере журнала Nature.