Новое резюме прошлых арктических климатических условий дает представление об антропогенном влиянии на сегодняшний климат и о необходимости будущих буровых исследований для дальнейшего улучшения нашего понимания прошлого.

Высокие северные широты Арктики - рассматриваемые как «канарейка в угольной шахте» для современного изменения климата - нагреваются с огромной скоростью по сравнению с другими частями планеты. Эксперты уже предсказывают, что Северный Ледовитый океан может быть свободным ото льда в летние месяцы всего через 40-50 лет. Исследователи обеспокоены тем, что возникающая обратная связь, особенно уменьшение альбедо Земли по мере таяния льда, может привести к быстрым изменениям глобального климата.

Чтобы понять, как может развиваться ситуация в будущем, учёные оглядываются на другие тёплые периоды в истории Земли. Однако, хотя Арктика играет критическую роль в формировании климата Земли, данных о морских льдах и климатической истории региона явно недостаточно. Стейн (Stein) составил обзор существующей литературы по арктическому климату от позднего мезозойского периода (около 150 миллионов до 66 миллионов лет назад) до продолжающейся кайнозойской эры.

В конце мезозоя атмосфера Земли характеризовалась гораздо более высокими концентрациями атмосферных парниковых газов и значительно более высокими средними температурами, чем сегодня. Затем, в течение последних 50 миллионов лет или около того, на планете произошла драматическая долгосрочная тенденция к охлаждению, кульминацией которой стали ледниковые и межледниковые циклы последних 2,5 миллионов лет и самый последний продолжающийся межледниковый период, в котором происходит быстрое антропогенное потепление.

Большая часть данных, представленных в обзоре, содержится в экспедиции - 302 Международной программы по исследованию океана («Экспедиция арктического керна» (ACEX)), которая была первым научным экспериментом по бурению ледового покрытия Северного Ледовитого океана. Изучение геологических данных о ядрах отложений даёт представление о предыдущих климатических условиях на Земле и помогает учёным понять естественные и антропогенные факторы в современном климате. Автор объединяет и сравнивает данные о размере зерна, морских микрофоссилиях и биомаркерах из ядерных отложений, полученных в ходе ACEX, с информацией из данных о земном климате, других записей о климате Арктики и Мирового океана и тектонических реконструкциях плит для создания истории арктических условий, уходящих в меловой период.

Результаты показывают многочисленные периоды потепления и охлаждения, но в целом температура планеты отражала тенденции изменения содержания углекислого газа в атмосфере, при этом переход от тёплого эоцена к более холодному миоцену совпадает с падением концентрации углекислого газа от 1500 до 500 частей на миллион в течение периода примерно 25 миллионов лет.

Хотя климат позднего миоцена и состояние морского льда могли быть аналогичны тем, которые предполагаются в ближайшем будущем, темпы изменений в позднем миоцене сильно отличались от сегодняшних. В то время как продолжающееся изменение от постоянного к сезонному морского ледяного покрова в центральной части Северного Ледовитого океана, вызванное антропогенным воздействием, происходит в течение десятилетий, соответствующее изменение в конце миоцена, вероятно, происходило в течение тысяч лет.

Автор также подчёркивает, что, как показывают данные об осадках, существуют также пробелы в понимании записей. Например, длительный интервал, в течение которого скорость осаждения резко замедлялась в начале кайнозойской эры, представляет собой проблему для учёных, анализирующих историю климата Арктики в эпоху миоцена, олигоцена, эоцена и палеоцена. Причина этого замедления остается загадкой для исследователей, которые, как отмечает автор, подчёркивают важность обеспечения дополнительных ядерных отложений из Арктики в будущих научных экспедициях по бурению, чтобы помочь заполнить пробелы на временной шкале.

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/reconstructing-150-million-years-of-arctic-ocean-climate