20 000 лет назад: пещера в Бразилии раскрывает, каким был климат в ледниковый период
Палеоклиматологи из Университета Сан-Паулу заполнили одно из самых досадных белых пятен в реконструкции земного климата. Ранее ученые плохо себе представляли, какой была температура в тропическом регионе сотни тысяч лет назад. Ведь, чтобы это узнать, нужно взять пробы из ледяных щитов, которых в жарком поясе попросту нет. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, решило эту проблему. Специалисты изучили сталагмит в бразильской пещере и выяснили, что в ледниковый период температура в тропиках менялась намного быстрее, чем предполагали ранее.
Каменный летописец
В 2009 году внутри пещеры Рей-ду-Мату на юго-востоке Бразилии среди груды обломков нашли сломанный сталагмит. Это минеральное образование, растущее снизу вверх за счет капель, насыщенных кальцитом, оказалось настоящим природным «самописцем». Его слои формировались непрерывно на протяжении 13 200 лет — с пика последнего оледенения 22 500 лет назад вплоть до начала современной геологической эпохи, голоцена, 9 300 лет назад, когда на планете установился привычный нам климат.
Ученых заинтересовали микроскопические полости с древними каплями воды, которые оказались запечатаны в кристаллической решетке сталагмита. Если их правильно проанализировать, можно восстановить, насколько тепло было в пещере в тот день, когда каждая такая полость закрылась. Для этого исследователи во главе с Анжелой Ампуэро применили лазерную термометрию.
Как измерить температуру лазером
Включение с древней водой охлаждают, пока вода в нем не окажется на грани закипания, потом дают лазерный импульс, чтобы запустить пузырек, и нагревают его снова до исчезновения. Температура, при которой пузырек пропадает, показывает, насколько тепло было в пещере. Такую процедуру провели на 40 с лишним каплях в каждом из 21 срезов сталагмита.
Результаты показали, что температура поднялась с 14,4 до 20,0 °C. Этот рост шел постепенно и сопровождался двумя похолоданиями. Первое наступило 14 000 лет назад. Оно совпадает с Антарктическим похолоданием — краткой паузой в потеплении южного полушария, которую также зафиксировали ледники и озера в Андах.
Тепловой скачок: в прошлом и сегодня
Но главное открытие ожидало ученых впереди. Примерно 12 900 лет назад, когда Северное полушарие переживало возврат ледников после потепления — период позднего дриаса, — бразильская пещера нагрелась на 1,4 °C всего за два столетия. Для геологических масштабов это почти мгновенный рывок. Причину связали с остановкой атлантической океанической циркуляции — теплое течение переключилось на юг и принесло избыточное тепло на континент.
Самый тревожный вывод — сравнение этого теплового скачка с сегодняшним днем. Естественный температурный рекорд оказался более чем вдвое медленнее потепления, зафиксированного в этом же районе с 1980 года — почти 0,33 °C за десятилетие. Концентрация CO₂ сейчас растет на 19 ppm за десять лет, что не имеет аналогов в истории. Климат еще не догнал тот углерод, что уже в атмосфере, так что авторы ожидают, что темпы потепления будут еще долго набирать обороты, прежде чем выровняются.
