Хранители времени. Реконструкция истории Вселенной атом за атомом

Эти десять «посредников» демонстрируют сложную картину, которая раскрывает перед нами самые важные события, произошедшие от 20 000 до 10 000 лет назад, когда началось разрушение огромных ледниковых щитов. Было два периода, один из которых охватывал время от 18 000 до 14 500 лет назад, а второй, более короткий – от 12 800 до 11 500 лет назад, и на их протяжении температура в Северном полушарии на самом деле снизилась, а количество осадков сократилось, поскольку большие части Северной Атлантики замерзали зимой. Однако в южном полушарии и CO₂, и температура росли. У берегов Австралии температура поверхности моря повысилась с 11 °C до 16 °C в первый период и почти до 20 °C во второй, а уровень CO₂ к концу второго периода вырос со значения в 185 миллионных долей, соответствующего ледниковому периоду, примерно до значения, предшествующего индустриальной эпохе (280 ± 15 ppm). В это же время резко менялась циркуляция вод мирового океана, и многие течения просто останавливались. Более короткий и более поздний период, охватывающий 1300 лет, поздний дриас (продолжительность которого была недавно установлена с замечательной точностью благодаря радиоуглеродному датированию и дендрохронологии и составила 12 807 ± 12 лет до настоящего времени)¹⁰ показывает, что для одного из наших температурных «посредников», соотношения ¹⁸O/¹⁶O, было характерно внезапное снижение на 0,7 % в начале периода и настолько же резкий рост в конце, причем оба перехода заняли менее чем несколько десятилетий (отрезвляющая мысль – сегодня такое быстрое изменение климата будет иметь разрушительные последствия).

Исследователи интерпретируют все эти данные в контексте модели, основанной на изменениях в циркуляции вод океана. С началом таяния огромных северных ледяных щитов в океан между Исландией и Норвегией проникло огромное количество пресной воды. Именно там протекает Гольфстрим, теплое соленое течение, которому в наши дни наконец-то удалось достаточно остыть, чтобы эта вода ушла в глубины, что, в свою очередь, определяет циркуляцию вод мирового океана. Стремительное вливание пресной воды с Европейского и Лаврентийского ледниковых щитов сделало воду Гольфстрима не столь соленой и, следовательно, менее плотной, поэтому лед не мог затонуть, из-за чего циркуляция океанских вод прекратилась. Теплая вода перестала идти к Северной Атлантике, и зимой та замерзла, отчего в Северном полушарии резко похолодало. Однако в Южном океане таяние морского льда вокруг Антарктиды уже шло полным ходом, и потепление продолжалось быстрыми темпами. Сложные петли обратной связи, в том числе изменения в характере атмосферной циркуляции, в конечном итоге переносят тепло на север, прекращая похолодания и способствуя дальнейшему таянию льда.

Этой картине соответствуют данные о двух кратких периодах повышения уровня моря, которое могло произойти только из-за таяния огромных ледников. Два выброса талой воды охватывают время от 14 700 до 13 500 лет назад и от 11 500 до 11 200 лет назад, и каждый из этих интервалов тесно связан с двумя периодами холода на севере. На протяжении первого периода уровень моря поднимался в среднем на 60 сантиметров за десятилетие, примерно в пятнадцать раз быстрее, чем в наши дни.

Даже несмотря на все эти ингредиенты, неясно, есть ли у нас полный рецепт, который освободит Землю от глобального ледникового периода. К счастью, новые ингредиенты (если так можно сказать) появляются и сейчас. На морском дне Баренцева моря к северу от Норвегии обнаружены кратеры диаметром до 1 км. Они образуются, когда рассеивающийся метан (CH₄), медленно поднимающийся вверх из глубоких (более 1 км) залежей нефти и/или газа, попадает в ледяные клатраты, образованные на глубине в несколько сотен метров ниже морской поверхности. Когда морская вода замерзла и стала частью глетчерного льда, его давление удерживало метан на месте. Но когда лед отступил, метан, освобожденный от гнета, вырвался, преодолел поверхность и через воду проник в атмосферу. Нам неизвестно, сколько метана выделилось в ходе этого процесса во всем мире, поскольку морское дно еще не столь подробно нанесено на карту и мы не можем увидеть все эти маленькие кратеры. Но измерения ледяных кернов показывают, что содержание метана в атмосфере увеличилось примерно вдвое с ледникового периода (350 ppm) до межледникового (700 ppm), и вполне возможно, что этот фактор, в числе прочих, способствовал потеплению, вызванному парниковым эффектом¹¹.

Будущее