Как 50-60 млн лет назад: Гренландию заливает дождями, повеяло новым Термическим максимумом

Наука Экология
Михаил Киселев
25 Августа, 2021 | 05:46
Как 50-60 млн лет назад: Гренландию заливает дождями, повеяло новым Термическим максимумом
Фото: mahlersilvan / Unsplash


«Зловещий признак потепления: дождь, поливающий Арктику», – с таким устрашающим заголовком на передовице в минувшую субботу, 21 августа, вышла статья в The New York Times, а в электронной версии днём раньше. Ливни – тревожный признак меняющейся Арктики, которая теплеет быстрее, чем любой другой регион Земли, утверждает автор публикации Генри Фаунтин, который больше 20 лет пишет о науке и специализируется в вопросах изменения климата и его последствиях, регулярно отправляясь в экспедиции в Арктику и Антарктику.


Что случилось?

В субботу 14 августа на холодной вершине Гренландского ледяного щита, на высоте двух миль, произошло нечто необычное: впервые пошел дождь.

Дождь шел прямо в районе исследовательской станции – не просто несколько капель или морось, а ливень в течение нескольких часов. Температура поднялась чуть выше нуля. Это является еще одним тревожным признаком изменения Арктики, которая теплеет быстрее, чем любой другой регион на планете.

«Это невероятно, потому что это действительно новая глава для Гренландии, – уверен учёный Обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийского университета Марко Тедеско. – Это действительно что-то новое».

На круглогодичной станции «Верхний лагерь» в самом центре ледникового щита, которую открыли в 1989 году, а наблюдения начали с начала 80-х годов прошлого века, в записях нет ни единого намёка о дождях. В свою очередь, по словам климатолога из Университета Джорджии Томаса Моута, компьютерное моделирование доказывает, что дождей в этом уголке не было и до начала научных наблюдений. Никаких признаков!  

Даже оттепель, если её так можно назвать в арктических условиях, бывала крайне редко. Температура выше нуля за последние 2 тыс. лет, как показывают расчёты учёных, на месте «Верхнего лагеря» поднималась всего шесть раз, поясняет старший научный сотрудник Датского метеорологического института Мартин Стендель. И трижды из них – за последние 10 лет: в 2012, 2019 и нынешнем году. 


Ледяной щит

Гренландский ледяной щит толщиной до двух миль и площадью около 650 тыс. квадратных миль в последние десятилетия теряет все больше льда и вносит все больший вклад в повышение уровня моря.

Поверхность ежегодно набирает массу – накопление снега превышает таяние. Но в целом ледяной щит теряет больше льда за счет таяния в местах соприкосновения с океаном и отколовшихся айсбергов. В среднем за последние два десятилетия Гренландия теряла более 300 млрд тонн льда ежегодно.

По словам д-ра М. Стенделя, который также является координатором веб-сайта Polar Portal, распространяющего результаты датских арктических исследований, этот год, скорее всего, будет средним по накоплению поверхностного слоя. Обильные снегопады в начале года предполагали, что он может стать выше среднего по накоплению, но два периода потепления в июле и еще один в начале августа изменили ситуацию. Поверхность быстро таяла повсеместно! Последняя оттепель с ливнями стала причиной таяния поверхности всего ледяного щита на более чем 50%.


Тревожный звонок

Д-р Т. Моут всё же считает, что эти эпизоды таяния были «единичными» событиями. 

«Но эти события, похоже, происходят все чаще и чаще, – сказал он. – И это говорит о том, что мы видим реальные свидетельства изменения климата в Гренландии».

14 августа, когда таяла территория свыше половины всей поверхности, ознаменовало собой первый подобный случай с начала спутникового мониторинга в 1979 году. Обычно пик таяния приходится на середину июля, как это было в 2012 году, когда произошло почти столь же значительное таяние.

«К середине августа обычно наблюдается быстрый спад активности таяния и снижение температуры», – добавил он.

Доктор М. Тедеско уверен, что дождь у станции «Верхний лагерь» не будет напрямую способствовать повышению уровня моря, поскольку вода стекает в лед, а не в океан. 

«Но если это происходит у «Верхнего лагеря», то эффект на низких высотах будет сильнее, – добавил он. – И этот лед действительно уходит в океан».

Он считает такое явление «тревожным» ещё и потому, что оно наглядно показывает, что даже небольшое потепление может иметь эффект для всего региона.

«Половина градуса потепления может действительно изменить состояние Арктики, потому что вы можете перейти от замороженного состояния к жидкому, – пояснил учёный. – Именно это мы и наблюдаем».


Станция «Верхний лагерь». Фото: geo-summit.org


Изменился воздушный поток

Дождь и таяние в ту субботу произошли, когда струйный поток воздуха, вместо того, чтобы течь в своем обычном направлении с Запада на Восток, отклонился на Юг к Северо-Восточной Канаде. Это принесло воздух низкого давления над более теплыми водами, где он набрал тепло и влагу.

Затем струйный поток снова повернул на Север, принеся этот воздух в Юго-Западную Гренландию, откуда он пронесся над ледяным щитом. Теплый воздух и даже сами влагосодержащие облака вызвали повышение температуры у станции «Верхний лагерь». Пошёл не снег, как обычно, а дождь, объясняет доктор Т. Моут. 

Некоторые ученые связывают подобные нарушения струйного воздушного течения с изменением климата в Арктике, хотя это все еще является предметом споров. Но они происходят и создают своего рода блокирующие фронты в атмосфере, которые могут задерживать воздух высокого давления над регионом.

Именно это произошло во время предыдущих эпизодов таяния. Воздух высокого давления, застоявшийся над ледяным щитом, привел к появлению ясного неба, которое позволило большему количеству солнечного света достичь поверхности, растопив больше снега.


Гренландия была зелёной

Впрочем, ливни в Арктике – это небывалый феномен в истории человечества. Последнее слово – ключевое. В Гренландии не просто регулярно шли дожди, но она была действительно зелёной. Правда, 55 млн лет назад. И тоже в результате резкого глобального потепления. Об этом в своей работе рассказывают авторы научной платформы The Conversation – независимого проекта академического и исследовательского сообщества. 

Эти знания важны, утверждается в публикации от 23 августа, для понимания, как дальше могут развиваться события и к чему готовиться. Немного веет научной фантастикой, но всё же. 

Итак, в промежутке между 60 и 50 млн лет назад в Гренландии был субтропический климат. Причиной стала вулканическая активность, которая и привела к быстрому потеплению. 

Резкое глобальное потепление 56 миллионов лет назад, известное как Палеоцен-Эоценовый термический максимум (ПЭТМ), часто используется в качестве тревожного аналога нашего современного климатического кризиса. 

Исследование, опубликованное 23 августа в журнале Communications Earth and Environment, содержит важнейшие подробности этого события – с акцентом на роль Гренландии в нём.


dylan-shaw-WeT6Q7KOhmg-unsplash.jpg

Фото: Dylan Shaw / Unsplash


Уроки из далёкого прошлого Земли

Около 56 миллионов лет назад повышенная вулканическая активность привела к извержению огромных объемов расплавленной породы на обширной территории. На этом месте сегодня располагается Исландия. Под землей магма, по сути, «сварила» отложения, богатые органическими материалами, превратив накопленный углерод в газ.

Это привело к выбросу в атмосферу триллионов тонн парниковых газов. Что, в свою очередь, привело к повышению кислотности океана и росту глобальной температуры на 5-8℃.

Экологические и природоохранные последствия были огромны. Всего за несколько тысяч лет произошли массовое вымирание и миграция животных. 

Геологическая летопись дает возможность извлечь уроки из прошлых климатических событий, которые происходили в масштабе времени, намного превышающем продолжительность жизни человечества и письменную историю. Самое главное, она может предупредить человечество о последствиях нынешних климатических потрясений на Земле, которые разворачиваются гораздо быстрее, уверены авторы исследования.


Экзотическая земля 

Северо-восточная Гренландия – крупнейший в мире национальный парк и одна из самых отдаленных и неизученных территорий на планете.

В рамках проведённого исследования была поставлена задача: составить карту экологической эволюции и географического отклика на вулканическую активность на протяжении всего ПЭТМ в северо-восточной Гренландии. Вулканическая активность была определена в качестве «дымящегося пистолета» для выяснения причин потепления в период ПЭТМ.

Гренландия также выступала в качестве шлюза для некогда узкого морского пути, соединявшего Северный Ледовитый и Атлантический океаны (до того, как движение тектонических плит открыло Атлантику более полно).

Таким образом, Гренландия играет важную роль в регулировании важнейших для климата океанических каналов. Эти каналы контролируют распределение тепла, растворенных газов, таких как кислород и углекислый газ, питательных веществ и влаги в атмосфере.

Международная команда геологов тщательно картографировала отложения и лавовые потоки на суше в Северо-Восточной Гренландии, а также в кернах горных пород, извлеченных из близлежащего морского дна.

Были идентифицированы и датированы различные микроскопические окаменелости растений и планктона, которые предоставили подробную информацию о среде, в которой они могли жить. Эти данные были объединены с результатами, полученными при отслеживании отголосков звуковых волн под морским дном.

Измеряя, как звуковые волны отражаются от погребенных отложений, была составлена карта толщины и развития геологических слоев. Это показало, как ландшафт, ныне частично покрытый океаном, развивался с течением времени. С помощью всего этого появилась возможность воссоздать изображение Северо-Восточной Гренландии 47-63 млн лет назад.


filip-gielda-fXfQkWN0e9c-unsplash.jpg

Фото: Filip Gielda / Unsplash


Жаркая и влажная планета

В итоге было обнаружено, что примерно во время ПЭТМ вулканическая активность превратила более глубокие морские среды вокруг Северо-Восточной Гренландии в мелководные участки, реки и покрытые растительностью болотистые поймы.

Около 56 миллионов лет назад лава начала извергаться по всему региону, создавая груды вулканической породы высотой в сотни метров. По мере появления следующих друг за другом потоков лавы жаркий и влажный климат того времени в конечном итоге привел к разрушению поверхности и образованию красной почвы, называемой латеритом.

Данные из Северо-Восточной Гренландии согласуются с более широкими реконструкциями арктических теплиц того времени. Они рисуют картину пышных, болотистых лесов, населенных холоднокровными рептилиями, приматами и бегемотоподобными животными, не похожими на тех, кого можно увидеть в современном прохладном мире.


Океанские шлюзы и сухопутные мосты

Эта работа также позволяет реконструировать поднятие морского дна и появление из океана больших участков суши. Это важно, так как этот процесс мог привести к серьезной преграде на морском пути, разделявшем Гренландию и Норвегию. 

Такие препятствия – плохая новость. Из геологической летописи мы знаем, что если критическая циркуляция океана прекращается, это может привести к опасному закислению и кислородному голоданию океанов, а также к усилению климатических нарушений.

Тем не менее, когда во время ПЭТМ поток воды между Атлантикой и Арктикой был зажат из-за появления суши, у растений и животных было больше возможностей для передвижения. Континентальная связь позволила видам мигрировать в более холодный климат и избежать последствий потепления.


Назад в будущее

Сегодняшняя окружающая среда в значительной степени разрушена деятельностью человека в результате сельского хозяйства и урбанизации, что дает различным видам меньше возможностей для перемещения.

И хотя человечество всё ещё далеко от того, чтобы сравняться с общим объемом выбросов парниковых газов во время ПЭТМ, сегодняшние темпы вызывают тревогу. Экосистемы уже демонстрируют признаки дестабилизации.

Недавние исследования предупреждают об ослаблении циркуляции океана, что может привести к климатическим переломным моментам. Без срочного вмешательства разворачивающийся климатический и экологический кризис может оказаться гораздо более тяжелым бременем, чем может вынести мир, считают авторы исследования.

Оно, кстати, вышло практически одновременно с ливнями у станции «Верхний лагерь», но эти августовские дожди в арктической зоне, где температура почти никогда не приближается к нулю, а 40-60 градусов мороза – обычное явление, – должно как минимум насторожить. 


***

Михаил Киселёв, специально для GoArctic

далее в рубрике