Ученые выяснили парадокс «Ледникового периода», и их результаты добавили убедительные доказательства того, что изменение климата может привести к более высоким морям, чем прогнозируют большинство моделей.
Небольшие всплески температуры океана, а не воздуха, вероятно, приводили к быстрым циклам дезинтеграции экспансивного ледяного щита, который когда-то покрывал большую часть Северной Америки.
Поведение этого древнего ледового щита, называемого Лаурентидом, озадачило ученых десятилетиями, потому что его периоды плавления и раскола в море происходили в самые холодные времена последнего ледникового периода. Лед должен таять, когда погода теплая, но это не то, что произошло.
«Мы показали, что нам действительно не нужно атмосферное потепление, чтобы вызвать крупномасштабные события дезинтеграции, если океан нагреется и начнет щекотать края ледяных покровов», - говорит Джереми Бассис, адъюнкт-профессор климатических и космических наук и техники в Мичиганском университете.
«Возможно, что современные ледники, а не только части, которые плавают, но части, которые просто касаются океана, более чувствительны к потеплению океана, чем мы думали ранее».
Этот механизм, вероятно, работает сегодня на ледяном щите в Гренландии и, возможно, в Антарктиде. Ученые знают это частично из-за предыдущей работы Бассиса. Несколько лет назад он придумал новый, более точный способ математически описать, как лед ломается и течет. Его модель привела к более глубокому пониманию того, как запасы льда Земли могут реагировать на изменения температуры воздуха или океана и как это может привести к повышению уровня моря.
В прошлом году другие исследователи использовали его для прогнозирования того, что таяние антарктического льда может повысить уровень моря более чем на три фута, в отличие от предыдущей оценки того, что Антарктида будет составлять только сантиметры 2100.
В новом исследовании, опубликованном в журнале природа, исследователи применили вариант этой модели к климату последнего ледникового периода, который закончился около 10,000 лет назад. Для оценки температуры воды и того, как она варьировалась, они использовали ледяные ядра и океанические отложения осадков. Их цель состояла в том, чтобы выяснить, может ли то, что происходит в Гренландии сегодня, описать поведение ледяного листа Лоурентида.
Ученые ссылаются на эти ушедшие периоды быстрого развала льдов как события Генриха: айсберги прервали края ледяных щитов Северного полушария и влились в океан, подняв уровень моря более чем на 6 футов в течение сотен лет. Когда айсберги дрейфовали и расплавились, грязь, которую они носили, уселась на океанский пол, образуя толстые слои, которые можно увидеть в ядрах осадков в северо-атлантическом бассейне. Эти необычные слои осадков позволяют исследователям сначала идентифицировать события Генриха.
«Десятилетия работы, изучающие записи о морских осадках, показали, что эти события коллапса ледникового покрова происходили периодически в течение последнего ледникового периода, но потребовалось намного больше времени, чтобы придумать механизм, который мог бы объяснить, почему ледяной лед Лоурентида рухнул во время самого холодного только периоды. Это исследование сделало это », - говорит геохимик и соавтор Сьерра Петерсен, научный сотрудник в области наук о Земле и окружающей среде.
Исследователи приступили к пониманию сроков и размеров событий Генриха. Благодаря их симуляциям они смогли предсказать оба, а также объяснить, почему некоторые события потепления океана вызвали события Генриха, а некоторые - нет. Они даже идентифицировали дополнительное событие Генриха, которое ранее было упущено.
За событиями Генриха последовали короткие периоды быстрого потепления. В течение нескольких десятилетий Северное полушарие неоднократно нагревалось до 15 градусов Фаренгейта. Район стабилизировался, но тогда лед будет медленно расти до предела в течение следующих тысяч лет. Их модель смогла имитировать эти события.
Новая модель учитывает, как поверхность Земли реагирует на вес льда поверх нее. Тяжелый лед подавляет поверхность планеты, время от времени подталкивая ее ниже уровня моря. Именно тогда ледниковые щиты наиболее уязвимы для более теплых морей. Но по мере того, как ледник отступает, твердая Земля снова удаляется из воды, стабилизируя систему. С этого момента ледниковый щит может снова расширяться.
«В настоящее время существует большая неопределенность в отношении того, как будет повышаться уровень моря, и большая часть этой неопределенности связана с тем, учитывают ли модели тот факт, что ледниковые щитки ломаются», - говорит Бассис. «Мы показываем, что модели, которые у нас есть для этого процесса, похоже, работают в Гренландии, как и в прошлом, поэтому мы должны быть в состоянии более уверенно прогнозировать повышение уровня моря».
Части Антарктиды имеют сходную географию с Лоурентидом: например, остров Пайн, ледник Твайтс.
«Мы наблюдаем потепление океана в этом регионе, и мы видим, что эти регионы начинают меняться. В этой области они видят изменения температуры океана около 2.7 градусов по Фаренгейту », - говорит Бассис. «Это довольно похожее значение, как мы считаем, произошло в событиях в Лаурентиде, и то, что мы видели в наших симуляциях, состоит в том, что только небольшое количество потепления океана может дестабилизировать регион, если он находится в правильной конфигурации и даже в отсутствие атмосферного потепления. »
Национальный фонд науки и Национальная администрация атмосферы и океанов поддержали эту работу.
источник: Мичиганский университет
Книги по этой теме
