Новая карта климатических условий в эпоху плиоцена — последний раз, когда концентрация углекислого газа на Земле достигала 400 частей на миллион — может дать подсказки о возможных климатических изменениях, которые ожидают нас в XXI веке.

Эпоха плиоцена, которая длилась от 5,3 млн до 2,6 млн лет назад, была знаменательным периодом в истории Земли. Образовался Панамский перешеек, соединяющий Северную и Южную Америку, а накопление льда на полюсах изменило биогеографию мира. Примечательно, что плиоцен был также последним периодом, когда концентрация углекислого газа CO₂ в атмосфере Земли приближалась или превышала 400 частей на миллион до XXI века. (В декабре 2024 года в обсерватории Мауна-Лоа на Гавайях средний уровень CO₂ в атмосфере составлял 425,40 частей на миллион.)

Закономерности и изменения в климатической системе в плиоцене могут предсказать, как планета отреагирует на изменение климата в ближайшем будущем. Например, палеоклиматология говорит нам, что меньшие ледяные щиты в плиоцене привели к повышению уровня моря более чем на 20 метров по сравнению с сегодняшним днём. Ожидается ли такой подъём до конца столетия?

Чтобы выяснить, как древний климат реагировал на повышенные уровни CO₂, Тирни и др. (Tierney et al.) реконструировали климатические условия раннего (5,0–4,5 млн лет назад) и среднего (3,5–3,0 млн лет назад) плиоцена, используя метод, называемый ассимиляцией палеоклиматических данных. Подход объединяет геологические наблюдения прошлых температур морской поверхности, полученные из молекулярных липидов и микроископаемых, сохранившихся в древних морских отложениях, которые меняют свои химические свойства в зависимости от температуры воды, с климатическими моделями для оценки прошлых климатических состояний. Они назвали свою глобальную реконструкцию «plioDA».

Реконструкция plioDA показывает, что этот период времени был теплее, чем считалось ранее, — в среднем на 4,1℃ теплее, чем доиндустриальные условия. Для сравнения, сегодняшний климат примерно на 1,5℃ теплее, чем доиндустриальные условия. Модель также ставит под сомнение более ранние предположения: в предыдущих работах предполагалось, что океан формировал глубокую воду (холодный, солёный слой океана под поверхностью и переходный термоклин) во время плиоцена. Но значения поверхностной солёности, показанные в plioDA, делают формирование глубинных вод во время плиоцена маловероятным.

Исследование даёт обновлённый взгляд на климат во время плиоцена, который считается аналогом современных климатических условий. Кроме того, исследование обновляет оценки глобальных изменений температуры, чувствительности климата к концентрациям CO₂ и состояния океана в ушедшую эпоху. (AGU Advances, https://doi.org/10.1029/2024AV001356, 2025)

 

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/ancient-climate-reconstruction-links-past-and-future