Воссоздание климата Земли в прошлые геологические эпохи – задача весьма непростая. Новая температурная кривая фанерозоя была разработана американскими учеными путем объединения моделей с геологическими показателями. Полученный график соответствует ранее известным периодам оледенения и потепления, но не согласуется с распространенной точкой зрения об уменьшении 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.
Их деятельность привела к созданию графика, отображающего среднюю глобальную температуру — 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.
В течение фанерозоя, согласно исследованиям ученых, колебания температуры были значительно более интенсивными, достигая диапазона от 11 до 36 градусов Цельсия. Пики жары приурочены к периодам с повышенной концентрацией 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.
Согласно результатам исследования, текущая средняя температура, составляющая 15 градусов, значительно ниже тех, что были характерны для большей части фанерозоя. Вместе с тем, выбросы парниковых газов приводят к нагреву планеты быстрее, чем это происходило в самые тёплые периоды в истории. Такой стремительный рост температуры представляет угрозу для видов и экосистем Земли и вызывает ускоренное повышение уровня моря. В прошлом подобные эпизоды быстрого нагрева были связаны с массовыми вымираниями.