График температурных колебаний от выбросов CO2 за миллионы лет

Реконструкция климата Земли в прошлые геологические эпохи – сложная задача. Американские ученые создали новую температурную кривую фанерозоя, объединив модели с геологическими индикаторами. График хорошо совпадает с ранее установленными периодами оледенения и потепления, но противоречит общепринятому тренду на снижение парникового эффекта.

Окаменелый лист пальмы Sabalites sp., обнаруженный в Питерс berge на Аляске, выставлен в экспозиции «The David H. Koch Hall of Fossils — Deep Time» Смитсоновского национального музея естественной истории.

Климатологам необходимо изучить средние глобальные температуры за длительный период времени, чтобы лучше понять прошлый и нынешний климат Земли, а также его влияние на другие аспекты геосистемы: эволюцию и вымирание живых организмов, химию атмосферы и океанов.

Для построения графиков палеотемператур применяют либо прокси-данные (геологические индикаторы), либо математическое моделирование земной системы. Группа ученых из Смитсоновского национального музея естественной истории и Университета Аризоны (США) использовали метод ассимиляции данных, сочетающий климатические модели с геологическими данными.

«Данный метод первоначально разрабатывался для прогнозирования погоды. Вместо предсказания будущих температур его применили для восстановления данных о древнем климате», — рассказала палеоклиматолог Эмили Джад, первая авторка статьи, опубликованной в… Science.

Фораминиферы — это одноклеточные морские микроорганизмы, жившие с начала фанерозоя. Раковины фораминифер накапливают тяжелый изотоп кислорода-18 пропорционально температуре окружающей среды. Такие данные применяются для климатических реконструкций.

Итог их труда – кривая средней глобальной температуры. PhanDAЭон фанерозой, охватывающий большую часть геологической истории Земли, характеризуется возникновением разнообразия жизни, заселением суши и несколькими массовыми вымираниями. Новые исследования показывают, что температура за последние 485 миллионов лет менялась сильнее, чем считалось ранее. Кроме того, подтверждена сильная корреляция между содержанием углекислого газа в атмосфере и температурой.

Изучая последние пару миллионов лет, не обнаружишь ничего похожего на предсказываемое изменение климата к 2100 или 2500 годам. Для лучшего понимания будущих колебаний температуры нужно обратиться к более раннему прошлому, когда на Земле было значительно теплее.

График PhanDA иллюстрирует среднюю глобальную температуру за последние 485 миллионов лет. Серый градиент указывает на разный уровень доверия, черная линия — усредненное значение. Цветовые обозначения сверху отображают состояние климата: более холодные оттенки соответствуют оледенениям, теплые — потеплениям, серые — переходным периодам.

В кайнозойскую эру изменения температуры были более значительными – от 11 до 36 градусов по Цельсию. Самые тёплые периоды характеризовались высоким содержанием углекислого газа. 2.

Углекислый газ является главным фактором, влияющим на глобальную температуру в геологических масштабах: низкое содержание приводит к похолоданию, высокое — к потеплению, — отметила Джессика Тирни из Университета Аризоны, одна из авторов работы.

Исследование показывает, что средняя температура сейчас (15 градусов) существенно ниже, чем во времена фанерозоя. Но выброс парниковых газов нагревает планету быстрее, чем в самые теплые периоды прошлых эпох. Такое стремительное повышение температуры опасно для видов и экосистем, ускоряет подъем уровня моря и может привести к массовым вымираниям, как это происходило раньше во время резких нагревательных эпизодов.