Ученые представили данные о взаимосвязи изменения климата и концентрации углекислого газа в атмосфере за последние 485 млн. лет

Новости МирТесен

Воссоздание картины климатических изменений на Земле в отдаленные геологические времена является непростой задачей. Исследователи из Соединенных Штатов разработали новую кривую, отображающую температуру за всю фанерозойскую эру, объединив различные модели с данными, полученными из геологических признаков. Полученный график демонстрирует соответствие ранее определенным периодам похолодания и потепления, но не согласуется с распространенной точкой зрения о снижении парникового эффекта.

Для климатологов критически важно установить последовательность изменения средней глобальной температуры за продолжительный период геологического времени. Это позволяет глубже разобраться в климатических процессах прошлого и настоящего, а также оценить их воздействие на другие компоненты геосистемы, включая эволюцию, вымирание живых организмов, химический состав атмосферы и океанов.

Графики палеотемпературы обычно создаются на основе прокси-данных (геологических индикаторов) или с использованием математического моделирования земной системы. Ученые из Смитсоновского национального музея естественной истории и Университета Аризоны (США), объединившись в международный коллектив, использовали метод ассимиляции данных, который позволяет интегрировать климатические модели и геологические данные.

«Первоначально этот метод был разработан для прогнозирования погоды. Однако, вместо предсказания будущей температуры, мы применили его для восстановления информации о климате прошлых эпох», — объяснила Эмили Джад, палеоклиматолог и первый автор статьи, опубликованной в Science.

В итоге была создана кривая, отражающая среднюю температуру на всей планете — PhanDA, этот период, охватывающий значительную часть фанерозойского эона, в котором мы живем, характеризуется возникновением всего многообразия жизни на Земле, заселением суши и рядом эпизодов массовых вымираний. Недавние исследования показали, что температура на планете за последние 485 миллионов лет колебалась в более широком диапазоне, чем считалось ранее. Также новая работа подтверждает тесную взаимосвязь между концентрацией углекислого газа в атмосфере и температурой.

«Изучая последние два миллиона лет, сложно найти прецеденты, сопоставимые с прогнозируемым состоянием на 2100 или 2500 годы. Чтобы получить более глубокое понимание будущих изменений климата, необходимо рассматривать более ранние периоды, когда на Земле господствовали значительно более высокие температуры. Об этом заявил Скотт Уинг, палеоботаник из Смитсоновского музея и один из авторов исследования.

Специалисты определили, что на протяжении фанерозоя температурные изменения характеризовались существенными скачками – от 11 до 36 градусов Цельсия. Самые теплые эпохи соответствовали периодам с высоким содержанием CO ₂.

«Джессика Тирни из Университета Аризоны отметила, что именно концентрация углекислого газа является определяющим фактором, влияющим на глобальную температуру в масштабах геологического времени: при низком содержании климат становится прохладнее, а при высоком – теплее.

Анализ работы указывает на то, что современная средняя температура, составляющая 15 градусов Цельсия, значительно ниже той, которая была характерна для большей части фанерозойской эры. Тем не менее, выбросы парниковых газов вызывают повышение температуры планеты с более высокой скоростью по сравнению с самыми теплыми периодами в истории Земли. Такой стремительный рост температур представляет опасность для живых организмов и экосистем, а также влечет за собой ускоренное поднятие уровня океана. В прошлом подобные эпизоды быстрого нагрева были связаны с массовыми вымираниями.