Окаменевшая пыльца в помощь: ученые разрешили «загадку голоцена»
Анализ окаменевшей пыльцы из голоценовых отложений подтвердил, что потепление климата на Земле началось еще около 12 тысяч лет назад. Статья об этом была опубликована американскими климатологами 1 февраля в рецензируемом научном журнале Nature.
Напомним, что голоцен — современный геологический период, начавшийся 11,7 тысяч лет назад.
Авторы выбрали для изучения субфоссильные (неполностью окаменевшие – прим. ИА Красная Весна) пыльцевые комплексы более 40 видов растений. Всего исследованием было охвачено 642 образца из разных мест по оба берега Атлантики. По присутствию/отсутствию в ископаемых образцах пыльцы разных видов исследователи судили о границах, между которыми в ту эпоху колебалась температура.
Палинологический анализ (палинология — раздел ботаники, изучающий пыльцу и споры – прим. ИА Красная Весна) пыльцевых зерен вкупе с дальнейшей математической обработкой полученных данных помог реконструировать климат голоцена на всём протяжении этой геологической эпохи — со времен 11–12-тысячелетней давности по наши дни или, точнее, по 1850–1880 годы, когда люди стали фиксировать метеорологические измерения документально.
Реконструкция показала, что климат стал неуклонно теплеть сразу по окончании последней ледниковой эпохи (вюрмского оледенения). Так, за первую половину голоцена (11,0–5,5 тысяч лет назад) среднегодовая зимняя температура выросла на 3,75 °C, что было достаточно закономерно. Таяние остаточных ледников уменьшало альбедо земной поверхности, то есть ее способность отражать свет. Стало быть, Земля стала поглощать больше солнечной радиации, которой она недополучала раньше.
Около 6 тысяч лет назад все ледники окончательно растаяли, из-за чего к моменту возникновения первых человеческих цивилизаций потепление замедлилось. Однако средняя температура самого холодного месяца в году всё равно продолжила расти и выросла к началу нашей эры на 0,3 °C. Наивысшие зимние температуры пришлись на период с 5 до 2 тысяч лет назад, и лишь затем зимы начали становиться чуть более холодными. Так, к началу XX века зимой стало в среднем на 0,5 °C прохладнее, чем на излете прошлой эры.
Реконструкция отражает и позднейшее потепление, которое принято связывать с выбросом парниковых газов в атмосферу Земли. Так, средняя температура за последние сто лет (1917–2016 гг.) на 0,3 °C больше средней по голоцену, что, впрочем, не дотягивает до самых жарких столетий эпохи. А вот данные за последнее десятилетие и тем паче последние годы впечатляют: во всем голоцене можно насчитать лишь 70 лет, более теплых, чем 2016 год! Впрочем, XXI век пока только начался, и делать далекоидущие выводы рано.
Приятной неожиданностью для самих исследователей стало то, что их выкладки сошлись с полной климатической моделью голоцена (Community Climate System Model; CCSM). Эта модель предсказывала изначальный устойчивый тренд на потепление, что шло вразрез с предыдущими долгосрочными реконструкциями, согласно которым среднегодовая температура, напротив, снижалась несколько тысяч лет кряду.
Кроме того, полученные результаты совпадают и с данными реконструкции температур за последние 1–2 тысячелетия у других авторов. Такая относительно краткосрочная реконструкция считается более достоверной, поскольку может быть сделана по более надежным индикаторам температуры, чем окаменевшая пыльца, — например, по годичным кольцам деревьев и кораллов. Несмотря на вынужденную разницу в методах, график среднегодовой температуры у авторов статьи приобретал на отрезке в последние несколько столетий ту же характерную форму «хоккейной клюшки», что и у Майкла Манна. Именно этот видный ученый впервые реконструировал климат сначала последних 600 лет, затем прошедшего тысячелетия и, наконец, всей нашей эры по древесным годичным кольцам. Вывод М. Манна о глобальном потеплении в последнем столетии неоднократно и довольно жестко критиковался его коллегами, однако теперь «хоккейная клюшка» получила еще одно независимое подтверждение.
Таким образом климатологам наконец-то удалось разрешить «температурную загадку голоцена» или, говоря более прозаично, «примирить» расчетную модель с полуэкспериментальной реконструкцией. Исходя из климатических моделей, среднегодовая температура в голоцене должна были расти, тогда как реконструкция тогдашнего климата по морским отложениям свидетельствовала о похолодании.
Никто из специалистов не мог точно сказать, в чем крылась причина этого несоответствия. Так, виднейший климатолог Женгью Лю в 2014 году сетовал и на возможные ошибки при реконструкции, и на предполагаемую неполноту модели: «Я пока не знаю, в чем причина такого расхождения. Пока что я думаю, что в данных температурной реконструкции могла быть не соблюдена сезонность (например, вместо среднегодовых температур где-то взяли летние). Но проблемы могут быть и с моделями. Например, в них могут быть недостаточно учтены факторы вулканической активности и количества растительности».
Теперь же стало ясным, что модель верна, а ошибки стоит искать в работе климатологов-реконструкторов. Впрочем, всё говорит в пользу того, что никакой ошибки тут не было, а разгадка невольного парадокса кроется в неудачном выборе объекта для климатической реконструкции. И действительно, похолоданию в предшествующих реконструкциях соответствует снижение пиковых летних температур в CCSM. Это означает, по морским отложениям можно реконструировать лишь максимальную температуру воды в летнее время, но никак не среднегодовые климатические параметры.
Тема глобальных климатических изменений, к сожалению, давно стала «лужайкой», где «пасутся» и провозвестники нового всемирного потопа из-за таяния антарктических льдов, и «CO2-диссиденты» с их «всемирным экологическим заговором». Конечно, отдельно взятая публикация авторитетных ученых вряд ли положит конец безответственным спекуляциям вокруг глобального потепления, но хочется надеяться, что она хотя бы направит критику этой концепции в конструктивное русло.
Ясно, что климатологам в ближайшем будущем не придется расслабляться: им еще только предстоит определить вклад отдельных факторов как в многотысячелетний тренд потепления, так и в пресловутую «хоккейную клюшку» последнего столетия. В первую очередь им нужно будет выяснить, связано ли резкое повышение среднегодовой температуры в индустриальную эпоху только с промышленными выбросами парниковых газов в атмосферу, или мы имеем дело с куда более сложным и многофакторным процессом. Более того, предстоит еще убедительно доказать, что повышение концентрации CO2 в атмосфере — одна из причин, а не следствие глобального потепления, ведь углекислый газ может не только иметь антропогенное происхождение, но и высвобождаться из вод Мирового океана при повышении их температуры.
