Исследовательская группа под руководством геологов Джины Мосли, Габриэллы Колтай и Джонатана Бейкера из Инсбрукского университета обнаружила в удалённой пещере на севере Гренландии доказательства значительно более тёплого климата в Арктике в прошлом. Отложения в пещере показывают, что миллионы лет назад в этом регионе отсутствовала вечная мерзлота, и он чутко реагировал на повышение температуры.
Основные выводы опубликованы в журнале Nature Geoscience. Они дают новое представление об условиях климата в прошлом и их значении для современных усилий по защите климата.
Понимание климата Земли в более тёплые периоды прошлого имеет ключевое значение для прогнозирования его изменений в будущем. Одним из таких периодов является поздний миоцен, начавшийся около 11 миллионов лет назад. В это время распределение суши и океана на Земле было схоже с современным, а температуры и уровни углекислого газа в атмосфере были сопоставимы с прогнозами на ближайшие десятилетия.
Хотя известно, что Арктика чрезвычайно чувствительна к изменению климата, её экологические условия в позднем миоцене оставались малоизученными. Чтобы восполнить этот пробел, Мосли и её команда отправились в один из самых удалённых регионов Земли — на северное побережье Гренландии. Пещеру, известную как Кейв-Кейв, можно достичь только на небольшом самолёте и пройдя через необитаемую местность.
Во время экспедиции исследователи обнаружили кальцитовые отложения, которые могут формироваться только тогда, когда земля оттаивает и течёт вода. «Эти отложения подобны крошечным капсулам времени», — говорит Мосли из Группы четвертичных исследований на кафедре геологии. «Они показывают, что северная Гренландия когда-то была свободна от вечной мерзлоты и была намного более влажной, чем сегодня».
Анализ выявил несколько тёплых и влажных фаз в позднем миоцене, между примерно 9,5 и 5,3 миллиона лет назад. В эти периоды среднегодовые температуры воздуха в северной Гренландии были примерно на 14 °C выше, чем сегодня, а концентрация углекислого газа в атмосфере составляла 310 частей на миллион (ppm) или выше.
«Из этого мы видим, что климат сильно и быстро реагировал на изменение граничных условий», — объясняет Мосли. До сих пор такие подробные сведения об истории климата в высоких широтах Арктики были получены только из морских осадков. «Обычно климатические записи такого возраста берутся из океана, — говорит Мосли. — Наше исследование предоставляет первые данные о наземных условиях с высоким разрешением из этого региона, и они удивительно хорошо соответствуют морским данным».
Результаты демонстрируют, что климат в высоких широтах Арктики мог быстро меняться при относительно умеренных уровнях углекислого газа. Для Мосли это важный ключ к пониманию настоящего: «Арктика никогда не была стабильной системой, — говорит она. — Это показывает, насколько динамичен этот регион и как быстро могут меняться экологические условия».
Исследование подчёркивает, что даже небольшие изменения уровня углекислого газа в атмосфере могут иметь серьёзные последствия для Арктики. «Наши результаты подчёркивают, насколько чувствителен климат Арктики и что важна каждая доля градуса», — подчёркивает Мосли.
Сегодня уровни углекислого газа значительно выше минимальных концентраций, связанных с отсутствием вечной мерзлоты в позднем миоцене, что указывает на возрастающий риск её повсеместного таяния. Эти постоянно замёрзшие почвы содержат огромное количество углерода, который может быть высвобожден в виде углекислого газа и метана при таянии грунта.
«Каждый небольшой шаг, который мы предпринимаем для ограничения потепления, помогает избежать этих обратных связей и уменьшить последствия изменения климата», — говорит Мосли.
Предоставлено Инсбрукским университетом.