До сих пор ученые полагали, что им удалось понять, как изменения земной орбиты влияют на долговременные климатические тренды. Но новые данные ставят под сомнение эту привычную картину.
Орбитальное влияние: Узкое место
Новое исследование поставило под сомнение точность существующих теорий, которые описывают влияние орбиты Земли на ее климат

Исследование проведено учеными во главе с профессором Элко Ролингом (Eelco Rohling), который так комментирует его: «Понимание того, как в прошлом земной климат реагировал на изменения (орбиты — ПМ) должно помочь в понимании того, насколько деятельность человека сказывалась — или скажется — на нем. Один из возможных подходов к этому — исследование межледниковых эпох, теплых промежутков времени в пределах в целом более холодных ледниковых периодов».

Действительно, считается, что масштабными климатическими эпохами и циклами «правит» земная орбита, небольшие изменения которой слегка меняют количества падающего на планету солнечного излучения.

Но прежде чем начать более подробный рассказ об этой работе и ее результатах, надо заметить, что она посвящена именно долговременным климатическим изменениям, связанным с небольшими переменами в орбите вращения Земли вокруг Солнца. Соответственно, и выводы на базе этих результатов можно делать лишь на длительных отрезках времени, они не применимы к ближайшим десятилетиям — и скорее всего, даже не к ближайшему столетию.

Итак, ученые под руководством Элко Ролинга занялись сравнением текущей межледниковой эпохи с более древним аналогичным периодом, который состоялся примерно 400 тыс. лет назад, так называемой морской изотопной стадией 11 (Marine Isotope Stage 11, или просто MIS-11). Астрономические расчеты показывают, что множество аспектов орбитального движения Земли в ту эпоху совпадали с сегодняшней ситуацией. Именно поэтому MIS-11 может рассматриваться, как некоторый аналог того, что происходит сегодня, и позволяет предположить, чем все это закончится. Если, конечно, не учитывать влияние человека.

Ранее подобное сравнение уже приходило в голову ученых, и на его основе был сделан вывод о том, что текущее межледниковье должно было закончиться 2−2,5 тыс. лет назад. Однако этого не происходит. Объяснить это как раз и пытаются «антропогенной» гипотезой, которая предполагает, что уже с ранних шагов цивилизации человек стал оказывать на климат серьезное влияние — за счет массовой вырубки лесов, повышения выбросов метана и углекислого газа в ходе сжигания топлива и сельскохозяйственной деятельности. Именно эти факторы, по мнению ряда специалистов, и поддерживают современный сравнительно теплый климат межледниковой эпохи, начавшейся еще в конце Плейстоцена, около 11,4 тыс. лет назад.

Но на этот раз ученые подошли к вопросу более тщательно, использовав новые, более точные данные и методы, позволяющие оценить изменения уровня мирового океана — что, в свою очередь, определяется объемами растаявшего (или наоборот, появившегося) льда — а значит, и глобальной температурой на планете. Группа Ролинга даже разработала собственный метод, названный «Методом Красного моря».

Суть его не слишком сложна. Дело в том, что до появления Суэцкого канала Красное море долгие годы соединялось с Индийским океаном только через узкий Баб-Эль-Мандебский пролив. И сегодня он насчитывает менее 30 км в самом узком месте, а когда уровень мирового океана падал, пролив был еще уже, и обмен водой между морем и океаном был еще более затруднен. Красное море становилось полу-изолированным, а непрекращающееся испарение повышало соленость воды в нем, меняло и относительное содержание других веществ — в частности, некоторых стабильных изотопов кислорода.

Однако и тогда в нем продолжали обитать морские организмы, чьи окаменелые останки можно обнаружить и сегодня. Речь идет, прежде всего, о фораминиферах, покрытых раковинами простейших, «скелеты» которых сформировали осадочные породы на дне Красного моря. Анализируя состав этих пород на содержание определенных изотопов кислорода и позволило ученым сделать точные выводы об уровне воды в мировом океане. А для подтверждения данные были получены и на основе окаменевших рифовых кораллов.

Обнаружилось, что, действительно, текущее межледниковье затянулось на 2−2,5 тыс. лет дольше, чем предыдущее, хотя параметры орбиты планеты сегодня — такие же, как и тогда. Однако проблема состоит в том, что современные теории влияния орбиты на климат исходят из расчетов солнечного излучения, падающего на Землю, на 65-ю северную широту, каждый год 21 июня — в день солнцестояния. Но, как показали Ролинг с коллегами, если расширить и брать в расчет все летние месяцы, то модель покажет, что высокий уровень моря должен сохраниться сегодня, и это не является аномалией.

Выходит, проблема — в том, что имеющиеся модели недостаточно точно описывают влияние орбиты Земли на ее климат. Так что даже текущее затянувшаяся на пару тысяч лет теплынь может оказаться вполне нормальной — и чтобы опровергнуть это (или подтвердить), потребуется много работы.

По публикации Science Daily