Океанические течения между Арктикой и Антарктикой не раз за последние 50 тыс. лет замедлялись и ускорялись, оказывая влияние на климат Земли. Причем изменение температуры происходило очень быстро, и многие из таких уроков прошлого могут быть полезны для научного прогнозирования ситуации на перспективу.

Карта океанских теченийК такому выводу пришла международная группа ученых с участием специалистов Бернского университета.

200 лет спустя

Как отмечает этот университет на своем сайте, эксперты выясняли, как вела себя на протяжении примерно 50 тыс. лет в ледниковый период Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC), которая посредством течения Гольфстрим обогревает Гренландию и Европу теплыми водами.

Как установили исследователи, Северная Атлантика посылает ответные сигналы Антарктике как через океаны, так и через атмосферу Земли. Причем океанический "маршрут" доставки сигнала оказывается существенно более длинным по срокам, чем атмосферный, и информация о потеплении или похолодании приходит из Северной Атлантики на Южный полюс через 200 лет после того, как произошло изменение температуры.

"Во время последнего ледникового периода AMOC была обычно очень слабой, и это создавало условия для распространения льда в регионе Северной Атлантики. Однако время от времени АМОС быстро и существенно усиливалась", - указывают исследователи. Ученые установили, что такие события приводили к резкому повышению температуры в Гренландии. В свою очередь, это быстро влияло на глобальные атмосферные условия - и тогда в ряде районов Антарктики становилось теплее, а в других холоднее. Затем, по прошествии примерно 200 лет, Антарктика испытывала на себе новое воздействие - связанное с постепенным понижением температуры океана в Северном полушарии.

Гренландское тепло

"Наше исследование впервые детально продемонстрировало, как климат работает за пределами периодов, превосходящих сроки метеорологических наблюдений", - заявил Микаэль Сигл, эксперт-химик по вопросам окружающей среды Бернского университета. В проекте он участвовал в качестве специалиста по вулканической активности Земли.

В Антарктиде было изучено 1600 слоев со следами вулканических выбросов, сохранившихся в вечных льдах. "Благодаря этим геологическим горизонтам, мы смогли сопоставить почти 50 тысяч лет истории климата Антарктики с лентой времени и сравнить ее с историей Гренландии", - пояснил Сигл. Ученые сделали вывод, что в Гренландии температура могла повышаться на 10 - 15 градусов Цельсия в течение одного десятилетия - это происходило, когда Гольфстрим максимально ускорялся.

Исследователи обнаружили аналогию между состоянием климата Земли в далекую эпоху и сейчас. Наблюдения и моделирование ситуации свидетельствуют о том, что AMOC в настоящее время ослабевает. Иными словам, то, что происходило во время ледникового периода, может повториться - речь идет о резком изменении климата под воздействием замедления океанической циркуляции воды. Эксперты опасаются, что ослабление AMOC может в итоге привести к снижению мощи муссонов, которые "имеют фундаментальное значение для жизни миллиардов людей".

"Причина нынешнего ослабления AMOC - это глобальное потепление и поступление из Гренландии воды, образовавшейся в результате таяния льда", - резюмировал Сигл.

20 июля 2018 года в 12-00 в конференц-зале КНЦ сотрудники географического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова посетят Апатиты и в формате научно-популярной лекции расскажут об уникальноcти городского микроклимата, международном  научном проекте «TRAKT-2018» и о проблемах городской климатологии полярных широт.

Уже более пяти лет этот научный коллектив в тесном сотрудничестве с ФИЦ «Кольский научный центр Российской академии наук» занимается  изучением «островов тепла» крупных городов Российской Арктики. Эти микроклиматические особенности населенных территорий хорошо изучены для умеренных широт, а городская климатология в последние 20 лет является одной из наиболее динамично-развивающихся из наук о Земле. Однако до недавнего времени климат арктических городов оставался практически не изученным.

Основной задачей масштабного российско-норвежско-финского проекта TRAKT-2018 (Transferable Knowledge and Technologies for High-Resolution Environmental Impact Assessment and Management) является развитие технологий моделирования погодных явлений и качества воздуха в городах Кольского полуострова, а также разработка механизмов повышения информированности населения  о текущем состоянии атмосферы и природной среды на международном уровне.

И рассказать уже есть о чем. Научные результаты, полученные в ходе полевых исследований, превзошли все ожидания и убедительно показали, что в городах Российской Арктики в зимний период температура воздуха значительно выше, чем за городской чертой, причем наибольшие различия наблюдаются в наиболее холодную погоду. Особенно интересны результаты, полученные для Апатитов – измерения показали, что температура в городе может быть выше загородной на 10 ⁰С и даже более, что очень много по сравнению с другими городами подобного размера. Связана такая особенность Апатитов с тем, что на микроклимат города оказывает влияние не только эффект «острова тепла», но и особенности холмистого рельефа местности.

Какое же практическое значение этих результатов? Оказывается, что правильное представление о городском микроклимате   послужить базой для разработки методов повышения точности прогнозов погоды,  улучшения комфортности проживания населения арктических городов и оптимального градостроительного планирования в условиях меняющегося климата.

В этот раз участники проекта «TRAKT-2018»  помимо лекции планируют в очередной раз посетить Апатиты для проверки уже установленного оборудования и проведения новых измерений, а также проведения мастер-класса для студентов-географов на Хибинской учебно-научной станции (Кировск).

Климатологи проанализировали колебания температуры на Земле за последние два миллиона лет, и пришли к выводу, что сегодня на планете царят максимально высокие температуры за последние 120 тысяч лет, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Если климат сегодня работает так же, как и в прошлом, то наши выбросы СО₂ повысят средние температуры на Земле не на 1,5-2 градуса, как показывают климатические модели, а как минимум на 4 градуса Цельсия даже без учета будущих выбросов", — заявила Кэролин Снайдер (Carolyn Snyder) из Стэнфордского университета (США).

Снайдер пришла к такому выводу и проследила за тем, как менялся климат планеты в последние два миллиона лет, изучив около 60 образцов морских осадочных пород, извлеченных из разных уголков мирового океана.

Как объясняет Снайдер, отложения раковин планктона, моллюсков и другие типы осадочных пород являются своеобразными климатическими "летописями", в которых очень четко отражается то, как менялся климат Земли в то время, когда они формировались.

К примеру, доли "тяжелых" и "легких" изотопов кислорода могут рассказать нам о флуктуациях температуры на Земле, концентрация "тяжелого" углерода – о биоразнообразии и наличии массовых вымирании, а доли кальция и ряда других металлов – о кислотности вод и других свойствах мирового океана. Некоторые редкие элементы, к примеру, бериллий-10, позволяют ученым очень точно определять вспышки сверхновых и периоды аномальной активности на Солнце, влияющие на климат.

Изучая подобные индикаторы, Снайдер удалось получить данные по тому, какой была температура на Земле в 20 тысячах временных точек, которые она использовала для того, чтобы получить полную картину по похолоданиям и потеплениям в прошлом, а также по изменениям в концентрации парниковых газов за это время.

Ее расчеты показывают, что климат Земли в середине плейстоцена постепенно становился все более холодным, и что примерно 1,2 миллиона лет назад это похолодание остановилось. Климат Земли начал жить 100-тысячелетними циклами, среднегодовые температуры во время пиков которых различались на 5-10 градусов Цельсия.

Прошлый такой пик произошел 120 тысяч лет назад, и в то время температуры на Земле были выше средних показателей сегодня на 3,5 градуса Цельсия. Сейчас Земля движется в сторону нового пика температур, и, как ожидает Снайдер, температуры на планете вырастут, если учитывать тренды последних 1,2 миллиона лет, не на 1-2 градуса, а на 4-7 градусов в результате человеческой деятельности.

Пока не понятно, как эти "лишние" градусы повлияют на работу течений в Тихом океане, которые, по мнению Снайдер, управляют этими 100-тысячелетними колебаниями климата, и сможет ли деятельность человека "разорвать" эти циклы, дирижировавшие климатом планеты на протяжении более миллиона лет.

Источник: РИА Новости

Динозавры достаточно медленно "росли" в размерах и расселялись по Земле из-за того, что в этом им активно мешал беспокойный климат планеты  в Триасовом периоде, не позволявший крупным травоядным ящерам жить в тропиках, заявляют палеонтологи в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Климат этих регионов был подобен тому, что сегодня царит в засушливых уголках на западе США, хотя во времена триаса в этих местах встречались деревья и небольшие кустарники, растущие у берегов рек, и небольшие леса в относительно влажные тысячелетия. Постоянно меняющийся, жестокий климат и не прекращающиеся лесные пожары означали, что в таких условиях могли выжить только небольшие двуногие хищники вроде целофизов", — рассказывает Джессика Уайтсайд (Jessica Whiteside) из университета Саутгемптона (Великобритания).

Уайтсайд и ее коллеги проводили раскопки на территории современного штата Нью-Мексико, который на заре эпохи динозавров, благодаря дрейфу континентов, находился в окрестностях экватора, всего в 12 градусах от нулевой широты.

Фауна тропиков триасаИзучая окаменелости и химический состав осадочных пород, авторы статьи пытались найти ответ на одну из главных загадок палеонтологии – почему крупные динозавры появились в триасовых тропиках на 30 миллионов лет позже, чем в умеренных широтах, где три основных группы "ужасных ящеров" появились уже через 15 миллионов лет эволюции.

Часть ученых предполагает, что это было связано с климатическими изменениями, которые последовали за пермским вымиранием, а другие считают, что динозавры вели в то время ожесточенную борьбу за доминирование на "мезозойском Олимпе" с гигантскими двуногими крокодилами-"мясниками".

Группа Уайтсайд попыталась выяснить, как обстояли дела на самом деле, восстановив историю изменений климата в ту эпоху по долям изотопов углерода, кислорода и других элементов, чья концентрация зависела от температуры, уровня осадков и прочих климатических индикаторов, а также спорам растений.

Как оказалось, тропики и приэкваториальные широты планеты были очень негостеприимной и нестабильной климатической зоной. Так, уровень осадков колебался практически из года в год, от крайне высоких значений до почти полной засухи, тогда как температуры воздуха были стабильно высокими, из-за чего каждые 10-20 лет происходили крупные лесные пожары.

В таких условиях растения, которыми питались зауроподы, четвероногие травоядные динозавры-гиганты, и крупные птицетазовые ящеры, в этих регионах существовать не могли, что, по всей видимости, выступало главным ограничителем проникновения "ужасных ящеров" в тропические и экваториальные регионы планеты.

По этой причине в таких условиях могли жить только очень выносливые и небольшие по своим размерам виды животных, такие как древние крокодилы или небольшие хищные динозавры из числа целофизов. Нечто похожее, как полагают ученые, может ожидать и экваториальные широты Земли в будущем, если уровень парниковых газов в атмосфере будет расти.

"На протяжении этого периода, доля СО₂ в атмосфере была в 4-6 раз выше, чем сегодня, и наши расчеты показывают, что, если антропогенное изменение климата не остановится, похожие условия и климатический хаос могут развиться и подавить жизнь в экваториальных экосистемах", — заключает другой автор статьи, Рэндалл Ирмис (Randall Irmis) из университета Юты (США).

Источник: РИА Новости

Климатологи впервые проследили за изменением зимних температур в Восточной Сибири. Выяснилось, что на протяжении последних нескольких тысяч лет они становились всё более высокими.

К такому выводу пришли немецкие специалисты из Института Альфреда Вегенера. Их статья опубликована в журнале Nature Geoscience.

Внимание ученых привлекли своеобразные ледники, образующиеся в Сибири в условиях вечной мерзлоты. Они формируются на месте трещин, возникающих в грунте во время сильных морозов. Весной в эти трещины стекает вода, где она немедленно застывает, поскольку температура вечной мерзлоты составляет около 10 градусов Цельсия ниже нуля.

Глубина таких ледников может достигать 40 метров, ширина - 6 метров, а существуют они десятки тысяч лет. По составу изотопов кислорода в талой воде, которая слой за слоем примораживается к леднику каждый год, можно определить, насколько было холодно зимой, когда выпадал снег. Авторы статьи изучили 42 пробы из 13 таких ледников, расположенных в окрестностях реки Лена.

Выяснилось, что последние 7 000 лет зимы в данном регионе становились всё более. Это согласуется с существующими климатическими моделями, согласно которым зимы в полярных широтах Северного полушария в голоцене теплели, а в летние периоды, напротив, температура снижалась. Ранее ученые умели определять лишь летние температуры по составу диатомовых водорослей и других организмов, размножающихся в теплое время года.

Впрочем, какие именно зимние температуры наблюдались в прошлом в Восточной Сибири, исследователи сказать не могут. Метод позволяет выявлять лишь изменения температуры, а не ее абсолютные значения. В дальнейшем авторы работы хотят проверить свои выводы на материале из других регионов вечной мерзлоты - в частности, из канадской Арктики.

Истчоник: infox.ru

Исследователи климата из Университета Эксетера (Англия) определили первые тревожные сигналы, свидетельствующие об изменениях в циркуляции Атлантического океана, которые могут иметь катастрофические последствия для мирового климата. Их модель, считают ученые, позволяет предсказывать наступление неприятностей более чем за два века до зримых последствий. Полные результаты данного исследования опубликованы в журнале Nature Communications, их суть пересказывает портал (e) ScienceNews. 

Карта течений в мировом океанеСвоё открытие английские учёные сделали в результате анализа сложной математической модели Атлантической меридиональной циркуляции (Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC). Это большое течение переносит тепло из тропиков в Северную Атлантику, и там отдаёт его в атмосферу. «Двигателем» AMOC является разница в солёности и температуре разных слоёв океанической воды.

Анализ показал, что приток в Северную Атлантику дополнительных масс пресной воды — например, в результате таяния ледников, которое уже происходит — способен «выключить» AMOC. Последствия могут быть катастрофическими: температура воздуха в Северной Америке и Европе упадёт в среднем на 1-3°C, а в некоторых районах — даже на 8°C. Уровень воды в этих регионах поднимется местами на 80 сантиметров. Кроме того, резко усилится засуха в Сахеле — области Африки к югу от Сахары.

Интересно было бы сравнить прогноза насчет повышения температуры с данными этого исследования, обещающего, напротив, снижение температуры. Кстати, представление о неумолимом повышении температуры не всегда было общепринятым — всего 40 лет назад общим местом было ожидание глобального похолодания.

Созданная английскими учёными математическая модель — самая сложная и реалистичная на сегодняшний день. Она позволяет определить тревожные сигналы за 250 лет до предполагаемой катастрофы. Теперь нужно отследить эти сигналы в реальном мире, чтобы определить, насколько мы уже близки к ней.

«Раннее оповещение о надвигающейся катастрофе поможет нам если не предотвратить её, то, по крайней мере, заранее подготовиться», — говорит профессор Тим Лентон, соавтор исследования.

Истчоник: Научная Россия

Бывалые моряки знают, что средние широты Южного полушария — место самых сильных бурь на планете. По словам учёных, «Ревущие сороковые» и «Неистовые пятидесятые» — результат закономерностей в циркуляции атмосферы. 

Пятидесятые широты не любят мореходов. (Фото Gustav Morin / Ericsson 3 / Volvo Ocean Race.)Осцилляция продолжительностью от 20 до 30 дней вырисовывается в атмосферном цикле, который называется бароклинным кольцевым режимом (БКР). Эти структуры влияют на силу штормов Южного океана, в том числе на то, сколько тепла переносят бури, сколько выпадает дождя и снега.

Климатологи уже предсказывают погоду и изменение климата по хорошо известным типам тропической циркуляции атмосферы, которые перемещают тепло и влагу вокруг планеты предсказуемым образом. Одни циклы укладываются в 40–70 дней, другие длятся годами, как, например, Южная осцилляция (Эль-Ниньо — Ла-Нинья), которая занимает от двух до семи лет. Однако до последнего времени не удавалось обнаружить осцилляцию в средних широтах ни одного из полушарий. 

Дэвид Томпсон из Университета штата Колорадо (США) выделил новый цикл в спутниковых данных последних 30 лет. Сначала он и Джонатан Вудворт нашли 25–30-дневную осцилляцию в бурях Южного океана. Затем он вместе с Элизабетой Барнс показал, как возникает БКР. Разгадка заключается в дисбалансе температур между севером и югом. В низких широтах Южного полушария накапливается тепло, но бури не сразу доставляют его с берегов Южной Америки, Африки и Австралии в Антарктиду. Эта задержка приводит к возникновению петли обратной связи, приводимой в движение неравномерным нагревом атмосферы. БКР, по сути, представляет собой перемещение дисбаланса туда-сюда между югом и севером средних широт. 

«Данная периодичность, несомненно, может иметь большое значение для понимания и прогнозирования климатической вариативности Южного полушария в широком пространственном масштабе, — пишут авторы. — Например, открытие штормового цикла Южного океана может оказаться полезным для упреждения реакции Южного полушария на изменение климата». 

Результаты исследований опубликованы в журнале Science и приняты изданием Journal of Atmospheric Sciences.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Специалисты по климатическому моделированию обожают воспроизводить интересные периоды в истории земного климата — и чтобы изучить, как в то время обстояли дела, и ради проверки самих моделей. Одна из таких эпох —плиоцен: тогда, около 3 млн лет назад, концентрация CO₂ в атмосфере была в последний раз так же высока, как сегодня. 

Арктик-Бей, Нунавут, Канада (фото Phyllis Harris). В какой-то мере по плиоцену можно судить о результатах эксперимента, который мы сейчас нечаянно проводим. Вопрос ставится так: на что похожа Земля, когда атмосферное содержание углекислого газа равно 400 частям на миллион? Обратите внимание: речь идёт не о том, насколько теплее станет через три–четыре десятилетия, а о том, в какой точке медлительная климатическая система наконец-то закончит реагировать на уровень CO₂ и установится новое долгосрочное равновесие.

Итак, в плиоцене на планете было теплее, чем сейчас, в среднем на 2–3 °C, а уровень моря — выше сегодняшнего где-то на 30 м. В самую тёплую фазу плиоцена Западно-Антарктический ледяной щит приказал долго жить, и низменную часть континента, освободившуюся ото льда, затопило. В Арктике жили верблюды. 

Новое исследование посвящено сравнению показаний нескольких климатических моделей, которые попытались воспроизвести температурные и экосистемные характеристики плиоцена. Естественно, прежде чем мы сможем доверять моделям, их результаты должны совпасть с палеоклиматическими реконструкциями. Несовпадения могут означать одно из трёх: либо модели врут (и на то мириады причин), либо неверны реконструкции (то ли температура в действительности была другой, то ли с температурой всё в порядке, но напутали с временем), либо, наконец, ошибаются и те и другие. Разобраться, кто прав, кто виноват, нелегко. 

В данном случае опирались на реконструкции, в основе которых лежит анализ растений из осадочных кернов. Если комфортный диапазон того или иного вида известен, можно рассчитать среднюю температуру и тем самым представить себе, какой была экосистема в данном месте в данный период. 

Хотя среднемировые значения моделей не промахнулись мимо плиоцена, они недооценили (в разной степени) потепление в окрестностях Арктики. Например, с реконструкциями температуры в Сибири они разминулись на целых 10 °C и больше. По-видимому, в плиоцене арктическая амплификация (различные виды обратной связи, из-за которых полюса, и особенно Арктика, нагреваются намного сильнее тропиков) была сильнее, чем показали модели. 

Рост концентрации CO₂ до плиоценового максимума и возня с фазами орбитального цикла, от которых зависит, какое количество солнечного излучения достигает Земли, дали больше похожие на правду результаты для температуры в Арктике, но ухудшили ситуацию в остальных регионах. 

Исследователи сетуют на неопределённость климатических реконструкций, из-за которой сложно выявить причину несовпадений между этими последними и моделями. Реконструкции, которые представляют стоящие рядом временные точки, дают обманчивую картину тенденций мировой температуры, смешивая данные тёплых и холодных периодов. Авторы заключают: «В будущем, сравнивая наличные данные о плиоцене с показаниями моделей, следует опираться на временные отрезки, очерченные орбитальным циклом». 

В общем, на этот раз учёные не смогли понять, куда движется наш климат, ограничившись техническими указаниями, которые понятны и полезны только разработчикам моделей. Тем не менее получен ещё один намёк на то, как Арктика реагирует на потепление, и это важно, ибо она оказывает огромное влияние на климат всей планеты. Модели, которые ближе всех подошли к реконструкциям арктического климата в плиоцене, обладали наибольшими показателями чувствительности климатической системы к парниковому эффекту. Эта чувствительность остаётся одной из самых спорных тем климатической науки, и то, что она ближе к максимальным значениям вероятного диапазона, — очень тревожный сигнал. Иначе говоря, температура воздуха в ответ на рост уровня углекислого газа увеличивается катастрофически. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Climate Change.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Если взобраться на 4-тысячный пик в Андах на юге Перу и посмотреть на восток, вы не увидите ничего, кроме зелёных волн тропического леса бассейна Амазонки. Но нам важно то, чего вы не увидите: растения в бегах, они стремятся к более высоким местам, где воздух ещё прохладен, где ещё можно жить.

«Большинство видов не собирается привыкать к изменению климата, — поясняет биолог Кен Фили из Международного университета Флориды (США). — В основном из-за того, что потепление происходит слишком быстро».

Международная группа учёных разметила одну из крупнейших в своём роде территорий для широкого спектра исследований, связанных с реакцией флоры и фауны на изменение климата. Десятилетние наблюдения, проведённые г-ном Фили, Майлсом Силменом из Университета Уэйк-Фореста (США) и их коллегами, показали, что тропические виды отчаянно движутся вверх по склону. И есть подозрение, что они не успевают.

Деревья в Андах поднимаются в среднем примерно на 2,5–3,5 м в год. Для растения, стоящего на месте и способного «идти» только размножаясь, это могучий рывок. Однако теплеет настолько быстро, что деревьям надо преодолевать по вертикали более 6 м в год, дабы оставаться в комфортной температурной зоне.

Из 38 видов, за которыми ведётся наблюдение, быстрее всех мигрирует шеффлера — она поднимается примерно на 30 м в год. А вот фикус, по-видимому, обречён — его скорость по вертикали не превышает полутора метров в год.

Долина Коснипата в бассейне Амазонки (фото Justin Catanoso).Модели говорят о том, что к 2100 году исчезнет более 50% тропических видов, если температура действительно повысится на прогнозируемые 4 °C. Если планета нагреется ещё сильнее, уровень вымирания достигнет 90%.

Когда тает ледник, сравнительно легко описать, что происходит. В качестве бонуса можно привезти домой и выложить в Интернет красивые фотографии. Работать в тропиках намного труднее (сложный рельеф, густые заросли), поэтому наблюдается серьёзный вакуум исследований.

Чтобы добраться до нужного места, Фили, Силмен и их коллеги пользуются древней дорогой инков. Она начинается в шести часах езды от Куско по горному серпантину на высоте 4 тыс. м на крайнем юге национального парка Ману. Извиваясь, тропа уходит глубоко вниз в бассейн Амазонки.

Первоначально участок, где проводились исследования, был разбит на восемь квадратов со стороной в один гектар, а сегодня их уже более двадцати. Каждый из них разделён полосой 250-метровой высоты. Благодаря этому средняя температура между участками различается примерно на 1 °C. Поэтому в разных местах растут разные виды: участок номер один на высоте 3 450 м над уровнем моря и участок номер четыре на высоте 2 700 м различаются в этом смысле на 90%. У участка номер один и участка номер восемь на высоте 1 800 м вообще нет общих видов.

Границы, обозначенные яркой пластиковой лентой, были очерчены в 2003 году. Каждая из территорий представляет собой дикие заросли деревьев, покрытых эпифитами и лозами, причём некоторые расположены на отвесных склонах с крутыми обрывами. Перуанские учёные посещают эти места несколько раз в год, собирая данные о распространении деревьев и других видов растительности.

Проводятся там и другие исследования. Так, Ядвиндер Мали из Оксфордского университета и Патрик Меир из Эдинбургского университета (Великобритания) изучали, как в процессе фотосинтеза в тканях растений поглощается и преобразуется углерод. Грег Аснер из Института Карнеги (США) осматривает область с самолёта с помощью инфракрасных лазеров. Другие учёные интересуются почвой, насекомыми, папоротниками и вымирающими лягушками.

«Небольшие изменения в тропических широтах могут иметь огромные последствия для всей планеты, — подчёркивает г-н Мали. — Изменение количества осадков в бассейне Амазонки, например, приводит к изменениям в количестве осадков в Северной Америке, Европе и Центральной Азии».

Дело в масштабе тех процессов, которые протекают в тропиках. В стволах, ветвях и корнях тропических деревьев хранятся парниковые газы. Вода, попавшая в атмосферу из океанов, затем циркулирует в деревьях, и лесная влага превращается в облака, которые помогают охладить Землю. Соответственно, деградация обширных и плотных тропических лесов приведёт к снижению поглощения парниковых газов и уменьшению облаков, и глобальное потепление только ускорится.

Что можно сделать? Большинство биологов считает, что США и Китай, на которые приходится более 40% мировых выбросов парниковых газов, должны приступить к их решительному сокращению. Кроме того, странам, которые бедны экономически, но богаты тропическими лесами (в первую очередь Перу, Эквадору, Индонезии), развитые государства должны предложить выгодные финансовые стимулы для сохранения и защиты этих лесов, иначе уничтожение флоры продолжится ради добычи полезных ископаемых.

«Миллиарды тонн углерода, накопленного тропическими лесами, должны считаться столь же ценным активом, как нефтяные запасы Саудовской Аравии», — убеждён Сассан Саачи из Лаборатории реактивного движения НАСА.

В 2009 году на климатических переговорах под эгидой ООН богатые страны согласились платить бедным за охрану лесов, но дальше красивых фраз дело, по сути, не пошло. Недавно Эквадор попросил $3,6 млрд за сохранение 4 тыс. км² тропического леса, но так и не дождался вразумительного ответа. Когда терпение президента Эквадора лопнуло, он распорядился организовать на этом участке добычу амазонской нефти.

Иситочник: КОМПЬЮЛЕНТА

Бобры очень похожи на людей в том смысле, что тоже занимаются преобразованием окружающей среды. Они валят деревья и строят плотины, блокируя целые реки, и тем самым радикально меняют мир. Да-да, бобры отчасти несут ответственность даже за изменение климата.

Бобровая запруда в Вайоминге (фото Wildlife Conservation Society).Новое исследование говорит о том, что бобровые плотины и осадок, скапливающийся за ними, поглощают углерод, то есть на время лишают атмосферу некоторого количества парниковых газов. Когда животные покидают насиженное место, углерод утекает обратно, что способствует глобальному потеплению.

Геофизик Эллен Воль из Университета штата Колорадо (США) занимается изучением водно-болотных угодий и пойм, образующихся выше по течению от бобровых запруд. Ей удалось охватить бассейны 27 рек в Скалистых горах общей площадью более 700 км² и проанализировать содержание углерода в 29 образцах осадка, собранных в двух реках (на одной из них замечены остатки 148 бобровых плотин, на другой — 100). Полученные данные она объединила с результатами предыдущих исследований. Всего так называемые бобровые луга занимают около четверти общей длины крупных рек в этих бассейнах.

Поскольку за плотинами бобров уровень воды поднимается, кислород не может проникнуть в бóльшую часть древесины и других органических веществ в донных отложениях, поэтому они разлагаются медленнее. По словам г-жи Воль, дерево в бобровых лугах способно пролежать около 600 лет — дольше, чем в обычном лесу. Но когда уровень воды падает, а почва высыхает, из-за разложения органики в атмосферу начинает выделяться двуокись углерода.

В прошлогодней работе г-жа Воль и ее коллеги рассказали, что в осадке, скапливающемся выше по течению от бобровых плотин, на углерод приходится около 12% массы, и большинство заперто в древесине. Теперь учёный сообщает, что в среднем там осталось лишь 3,3%.

Это очень большая разница. Сегодня в заброшенных бобровых лугах находится около 736 тыс. т углерода, то есть примерно 8% всего углерода, хранящегося в почвах этих бассейнов. Если бы все бобровые хатки были заняты по сей день, там было бы где-то 2,7 млн т (около 23%).

Может показаться, что это ерунда по сравнению с мировыми выбросами углекислого газа, которые в прошлом году приблизились к 36 млрд т (на углерод приходится около 9,8 млрд т). Но если экстраполировать полученные данные на все области Северной Америки, где до прихода европейцев проживали бобры (а это 60% материка и 400 млн особей), то получится, что эти животные значительно повлияли на глобальный климат.

Результаты исследования будут опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.

Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА

Температура на поверхности Марса регулярно поднимается и  опускается в течение суток, но не один, как на Земле, а два раза.   Об этом свидетельствуют новые данные, полученные NASA с  орбитального зонда MRO.

Марс«Мы видим температурный максимум в полдень, но мы также видим ещё  один максимум чуть позже полуночи», – отмечает Армин Клейнбуль   (Armin Kleinboehl) из Лаборатории реактивного движения Пасадены –   ведущего исследовательского учреждения марсианской миссии NASA.

Явление регулярных глобальных колебаний силы ветра, температуры и  давления носит название атмосферных приливов. Обычно такие  приливы случаются в течение суток, но бывают и полусуточные.   Главное отличие Марса от Земли в этом смысле состоит в том, что у  нас температуры меняются в основном в ближайшем к поверхности  слое атмосферы, а более высокие слои остаются практически  нетронутыми, в то время как на Красной планете газовая оболочка  весьма существенно нагревается и охлаждается по всему своему  объёму.

Полусуточные атмосферные приливы на Марсе были впервые  зафиксированы ещё в 70-е годы прошлого века, однако до сих пор  считалось, что они возникают лишь в сезон активных пыльных бурь.   Теперь же данные MRO показывают, что температура продолжает  меняться именно по такому циклу и при чистой атмосфере. Средний  показатель изменений составляет 58 градусов по Фаренгейту, 14 по  Цельсию или 32 кельвина.

Клейнбуль и его коллеги нашли причину данного феномена в облаках  из водяного льда, располагающихся на высоте от 10 до 30   километров над поверхностью Красной планеты. Эти облака способны  поглотить инфракрасное излучение Солнца в таком объёме, чтобы  потом нагреть атмосферу вокруг. По словам Армина Клейнбуля,   учёным следует более тщательно изучать роль облаков в глобальных  климатических процессах как на других планетах, так и на Земле.

Источник: Научная Россия

Климатические реконструкции, основанные на годичных кольцах, в последнее время активно оспариваются. Например, в 1998 году климатолог Майкл Манн имел несчастье опубликовать график изменений температуры в Северном полушарии, получивший название «хоккейная клюшка» из-за резкого потепления в XX веке. С тех пор учёный стал любимой мишенью критиков гипотезы антропогенного изменения климата.

Годовые кольцаЗа шумом блогосферы трудно разглядеть подлинно научную дискуссию на эту тему, но она есть, и наш герой недавно тоже в неё включился.

В прошлом году Майкл Манн, Хосе Фуэнтес и Скотт Резерфорд выступили с работой о любопытной детали температурных реконструкций, основанных на толщине годичных колец. Если вы полагаетесь на кольца, которые относятся к годам крупных вулканических извержений, то получающееся у вас похолодание меньше, чем снижение температуры, предсказанное компьютерной моделью.

Г-н Манн и его коллеги объясняют это тем, что в такие годы дерево не растёт и не производит колец вовсе. Многие деревья, по которым реконструируется климат прошлых лет, растут на большой высоте, где их рост ограничен температурой. Поэтому для некоторых внезапное и сильное похолодание означает падение температуры ниже того порога, который позволяет дереву расти.

Соответственно, тот рост, который связывается учёными с годом извержения, в действительности имел место в следующем году, когда стало теплеть, и вся летопись оказывается смещена на один год. Если же дерево росло невысоко относительно уровня моря, такого смещения не происходит, что ещё сильнее запутывает реконструкцию.

Исследователи показали, что если учитывать это обстоятельство, то реконструкции по годичным кольцам начинают лучше соответствовать данным компьютерных моделей.

Дендрохронологи обиделись. Право же, разве могли учёные проглядеть столь важное обстоятельство? Ведь они никогда не занимаются реконструкцией по одному дереву и прекрасно знают, что кольца иногда пропускаются и что отдельные деревья растут по-разному, поэтому к толщине колец надо относиться с известной осторожностью.

Двадцать три специалиста написали в журнал Nature Geoscience письмо, в котором указали на неточности, допущенные коллегами. Они подвергли сомнению выбор значений для некоторых параметров модели роста годичных колец, утверждая, что те не соответствуют наилучшей оценке. Комментаторы указали также на неопределённости в компьютерных моделях извержений вулканов, которые сравнивались с реконструкциями на основе годичных колец. Наконец, они подчеркнули, что в статье нет примеров ошибочных исследований из-за отсутствующих колец.

В ответном слове авторы отмечают, что работа представляет собой гипотезу, которая пытается объяснить несоответствия в реконструкциях по годичным кольцам, но не стремится всеобъемлющим образом доказать верность этой гипотезы.

В то же время большинство претензий со стороны критиков отвергнуто. Использование модели роста годичных колец оправдывается, причины выбора именно этих значений объясняются. Кроме того, авторы утверждают, что неопределённость в имитационных моделях извержений не настолько большая, чтобы стереть расхождение в температурных реконструкциях.

Самое главное: исследователи объясняют, почему, по их мнению, пропуск колец мог ускользнуть от внимания дендрохронологов, несмотря на все перепроверки. При низких температурах, связанных с извержением, все деревья в регионе перестают расти. Для обнаружения пропавшего кольца надо сверяться с деревьями, растущими совсем далеко, где в тот год стояла более тёплая погода.

Дискуссия имеет не только теоретическое значение. Некоторые исследователи пытаются оценить чувствительность климата к изменениям, изучая как раз реакцию на извержения вулканов. Можно сравнить количество солнечной радиации, отражённое вулканическими выбросами, с изменением температуры, к которому это привело. Поскольку реконструкции на основе годичных колец говорят о том, что похолодание было небольшим, оценки, полученные с помощью этого метода, оказываются ниже тех, что дают иные подходы. Если такие реконструкции неверны, то же самое можно сказать и о других моделях, получаемых с помощью годичных колец.

Исследователи прекрасно понимают, что данные несовершенны, и постоянно пытаются определить погрешность. Так что климатические скептики, которые неоднократно обвиняли Майкла Манна в том, что он манипулирует данными и скрывает недостатки своих методов, должны взять свои слова обратно.

Гипотеза высказана, она имеет смысл и теперь ждёт проверки фактами. Кстати, эта дискуссия хорошо иллюстрирует причину, по которой актуальные климатологические дебаты редко оказываются в центре внимания широкой публики: они протекают очень медленно, носят технический характер и не способны кардинальным образом изменить уже полученную картину.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

В истории Земли было несколько периодов оледенения. Ледники медленно накатывались с севера, покрывая многометровой толщей почти все Северное полушарие. Потом льды внезапно таяли, но после непродолжительного потепления наступали вновь. По последним данным, резкие похолодания и потепления на нашей планете происходили из-за изменения параметров орбиты. Но оказывается, что такие изменения климата происходили не только из-за астрономических факторов. Профессор университета Миннесоты (Миннеаполис) Ларри Эдвардс, изучая сталагмиты и кораллы, выяснил, что существенное влияние на климат планеты и в те древние времена оказывал углекислый газ.

Ученые нашли одну из причин резких изменений климата на Земле По самой распространенной в современной геологии теории в истории планеты было четыре масштабных оледенения.

Последнее оледенение началось примерно 110 тыс. лет назад и закончилось 12 тыс. лет назад. За эти 100 тыс. лет произошло несколько максимумов увеличения ледников. Последний ледяной максимум произошел около 20 тыс. лет назад. Льды прочным панцирем накрыли большую часть Северной Америки, Скандинавию, север Европы и Восточно-Европейскую равнину, а также Альпы и Гималаи и южные районы Южной Америки и Австралии. Уровень океана при этом был тогда на 120--135 м ниже сегодняшнего.

В самом конце последнего ледникового периода, несмотря на рост температур, произошли два сильных «мороза»: древний дриас (14 700--13 400 лет назад) превратил почти всю Европу в тундру и после короткого потепления -- «молодой дриас» (12 800--11 500 лет назад) в течение считанных месяцев надолго заковал Европу в лед.

Почему оледенение было не одно, а несколько? Объяснений этого феномена великое множество. В 1864 году мастер на все руки и физик-самоучка шотландец Джеймс Кролл предположил, что регулярные изменения параметров орбиты Земли меняли количество солнечного света, попадавшего на нее в разные времена года. Чем меньше солнечного тепла было зимой, тем больше скапливалось снега. Который превращался в лед. Чем больше становились ледниковые покровы, тем Земля больше отражала света и тепла. Шотландец предполагал, что существовали и другие факторы, влияющие на климат, например, изменения океанических течений.

Хотя со временем стало ясно, что Кролл ошибался в датировании ледниковых периодов, его орбитальную теорию возродил в начале XX века сербский инженер-строитель Милутин Миланкович. Он в отличие от шотландского физика решил определить, как изменения орбиты влияли на количество солнечной энергии, получаемой Землей в северных широтах только не зимой, а летом. Он пришел к выводу, что более холодные зимы не оказывали существенного влияния на рост ледниковых покровов в отличие от более холодных летних периодов. Если выпавший зимой снег не таял летом, то это приводило к росту ледников. Когда же летом было много солнечного света и тепла, ледники уменьшались.

Миланкович провел не одно десятилетие за расчетами, при помощи которых он хотел установить воздействие на климат трех эффектов: прецессии (поворот земной оси под действием Луны, с периодом около 25 750 лет); нутации (вековых колебаний угла наклона земной оси к плоскости орбиты с периодом около 41 тыс. лет) и долгопериодических колебаний эксцентриситета планеты (отличие эллиптической орбиты от круговой) с периодом около 93 тыс. лет.

На труды Милутина Миланковича почти не обращали внимание до 60--70-х годов прошлого века, когда ученые задались целью установить точные временные рамки оледенений при помощи изотопов, содержащихся в морских отложениях. Вода, имеющая в своем составе более легкую разновидность кислорода, испаряется легче воды с более тяжелым изотопом. Значит, когда огромные объемы снега попадали в ледники, содержание тяжелого О-18 по отношению к более легкому О-16 в морской воде повышалось. Замеры изотопов в морских отложениях показали, что ледниковых периодов в истории планеты было не четыре, а десятки. Более того, наступление и отступление ледников обычно совпадало с изменениями орбиты. Это открытие, казалось, доказывает правильность теории Миланковича.

Но не все так просто. Сейчас известно, что ледяные покровы начали появляться около 30 млн лет назад по мере того, как снижался уровень двуокиси углерода. Примерно 2,5 млн лет назад, когда стало еще прохладнее, возник удивительный цикл, в ходе которого огромные ледники начали медленно расползаться по всему Северному полушарию.

Сначала эти оледенения были относительно небольшими по масштабам и происходили примерно каждые 41 тыс. лет, т.е. совпадали с изменениями в наклоне оси Земли. Однако немногим менее 1 млн лет назад этот ритм изменился -- началась серия более сильных ледниковых периодов, которые длились по 100 тыс. лет. Это очень удивительно, потому что, хотя параметры орбиты Земли изменились совсем незначительно с периодами 95 тыс. и 125 тыс. лет, эти изменения оказывали куда более слабое влияние на климат по сравнению с другими орбитальными циклами.

Почему в результате незначительных изменений солнечной активности летом начались более сильные оледенения? Этот вопрос заставил ряд ученых искать альтернативу главной орбитальной теории. Было предложено немало объяснений. В соответствии с одной из них наша Земля временами проходит через межпланетные облака пыли, которые задерживают солнечные лучи. Другое объяснение -- изменение активности Солнца.

Исследования образцов льда из Антарктиды, однако, указывали на другую причину. Они свидетельствовали о сильной корреляции между температурой воздуха и содержанием парниковых газов в атмосфере. Прежде всего углекислого газа. Эта зависимость давала частичный ответ на загадку 100-тысячелетних циклов: небольшие изменения солнечной активности могли многократно усиливаться за счет увеличения содержания углекислого газа. С другой стороны, в датировке этих событий была такая путаница, что говорить о том, какое событие было причиной, а какое -- следствием, крайне трудно.

Для того чтобы понять, что же произошло на самом деле, требовались точные данные, особенно в датировке окончаний ледниковых периодов. Ларри Эдвардс, занимавшийся этим вопросом четверть века, уверен, что, хотя образцы льда с морскими отложениями и фиксируют последовательность событий, точно датировать их крайне трудно.

Тогда Эдвардс решил исследовать кораллы. Поскольку они растут на мелководье, они могут рассказать, как в ледниковые периоды поднимался и опускался уровень воды в океане.

Ларри Эдвардс с коллегами обнаружил резкие подъемы уровня моря во время окончания двух последних ледниковых периодов, но ученые не смогли определить даты более ранних оледенений, потому что не сумели найти чистые образцы более древних кораллов. В середине 90-х годов прошлого века профессор Эдвардс решил исследовать еще один вид известняковых «часов» -- сталагмиты. Эти минеральные образования растут десятки тысяч лет по мере того, как капли воды, насыщенные карбонатом кальция, испаряются. Так же, как в случае с кораллами, каждый слой сталагмитов можно точно датировать по соотношению содержания урана и тория.

Дело оставалось за малым -- найти пещеры, в которых бы имелись как можно более древние и хорошо сохранившиеся сталагмиты. На помощь пришел случай. В 1993 году китайский мальчишка, играя в футбол недалеко от Нанкина, провалился как раз в такую пещеру. В пещере, названной Хулу, кроме двух скелетов доисторических людей, оказались и нужные сталагмиты.

В сталагмитах также, как и в морских отложениях, сохраняются изотопы кислорода, по которым можно получить представление об объемах выпавшей на землю воде. Профессор Нанкинского университета Йонжин Ван датировал находки в пещере Хулу. Полученные данные говорили о том, что на момент окончания четырех последних оледенений интенсивность дождей была невысокая. Скорее всего таяние льдов повлияло на циркуляцию воды в океанах и вызвало очень глубокие изменения в климате в региональном масштабе. Кроме этого, изучая сталагмиты, стало возможным определить точную датировку всех событий, произошедших во время окончания четырех последних ледниковых периодов.

В каждом из этих периодов количество солнечной энергии имело несколько пиков и спадов вследствие объединенного воздействия всех орбитальных изменений. Эти колебания постепенно затухают и после четырех-пяти циклов, когда кривая солнечной энергии начинает вновь идти вверх, после чего оледенение заканчивается. Такая закономерность наблюдается в окончаниях всех четырех последних ледниковых периодов. Все дело, оказывается, в том, что ледники очень чувствительны к изменениям инсоляции.

Ответ найден? Как бы не так! Если для таяния льдов достаточно относительно небольшого увеличения солнечной энергии, то почему таяние происходило не каждый раз, когда Солнце становилось активнее, т.е. во время первого же пика, а ледники начинали активно таять лишь после четвертого или пятого колебания?

Ответ кроется в пикообразном графике оледенений. В целом ледяной покров растет в течение всего ледникового периода и достигает максимального размера перед самым его окончанием. Это позволяет предположить, что дело в гигантских размерах ледников. Чем больше становятся ледники, тем они становятся тяжелее и глубже продавливают континентальную кору. По мере проседания коры большая часть ледника оказывается ниже уровня моря. Лед же, лежащий на дне морей и океанов, как сейчас в Западной Антарктиде, намного уязвимее во время потепления.

Исследование Ларри Эдвардса также показало, что содержание углекислого газа начинало расти одновременно с таянием ледников и ускоряло этот процесс. Хотя раньше считалось, что уровень углекислого газа увеличивался за тысячи лет до потепления.

Таяние такого количества льда могло изменить циркуляцию океана. Когда начали таять льды Лорентид, огромного ледника, покрывавшего почти всю Северную Америку, громадные объемы воды и льда хлынули в Северную Атлантику. Пресная вода уменьшала плотность поверхностного слоя, не давая ему погружаться на глубину, и таким образом остановила циркуляцию воды Атлантики, изменив направления океанических течений.

Вследствие этого менялось перераспределение тепловой энергии на планете. Если на север переносится меньше тепла, то южные океаны стали нагреваться сильнее. Поскольку углекислый газ хуже растворяется в теплой воде, то этот газ стал насыщать атмосферу.

Итак, льды росли в размерах до тех пор, пока не достигали предела прочности и стабильности. В тот момент любое, даже самое незначительное увеличение количества солнечной энергии было способно вызвать их таяние. По мере таяния льдов еще больше пресной воды попадало в Атлантику, прекращалась циркуляция воды в океане, и происходило еще большее насыщение атмосферы углекислым газом. Увеличение количества солнечной энергии и изменение температуры вследствие изменения концентрации углекислого газа приводило к тому, что лед таял очень быстро, в течение нескольких тысяч лет.

Теория Ларри Эдвардса звучит вполне логично, но в ней тоже пока много необъясненного. Самая большая загадка -- образцы кораллов с Таити. Если ученые правильно определили их возраст, то уровень моря начал подниматься на несколько тысяч лет раньше датируемого китайской пещерой окончания ледникового периода (приблизительно 130 тыс. лет назад).

Эта и другие нестыковки дали основание некоторым ученым предположить, что открытия, связанные с оледенениями, еще не закончились. Ученые, например, слишком сильно увлеклись северными широтами (выше 65 сев. широты), но ведь на климат могут влиять и другие способы перераспределения солнечной энергии, которые могли происходить и в тропиках, и в Южном полушарии.

Еще одна загадка -- почему продолжительность климатических циклов неожиданно выросла с 41 тыс. лет до 100 тыс. лет. Возможно, это связано с общей причиной оледенений -- постепенно уменьшающимся содержанием углекислого газа в атмосфере. В самом начале ледникового периода климат мог быть еще достаточно теплым, и дополнительной солнечной энергии могло хватать для того, чтобы растапливать лед каждый раз, когда наклон земной оси достигал максимального значения. По мере падения содержания двуокиси углерода в атмосфере и понижения температуры, возможно, наступал тот предел, за которым только изменение наклона оси уже было недостаточно для того, чтобы растопить весь лед. Оледенения начали «перескакивать» через один-два цикла, т.е. лед таял лишь тогда, когда его становилось очень много.

Источник: Время новостей

Керны со дна озера Эльгыгытгын, которое, скорее всего, образовалось в результате падения метеорита 3,6 млн лет назад, помогли российским исследователям выяснить, каким был арктический климат на протяжении нескольких миллионов лет. О своих открытиях ученые рассказали Infox.ru

Озеро ЭльгыгытгынГруппа ученых из нескольких российских, европейских и американских университетов получила первые данные по анализу кернов, добытых со дна озера Эльгыгытгын. Масштабный международный проект по подводному бурению этого озера, находящегося на Анадырском плоскогорье Чукотки, начался еще в 1998 году. О масштабности говорит и объем финансирования — затраты на проведение работ и исследования составили приблизительно 9 млн долларов. Перед ученым стояла задача на основе анализа кернов реконструировать климат континентальной Арктики за последние 3,6 млн лет.

Об особенностях озера Эльгыгытгын и о первых результатах исследования корреспонденту Infox.ru рассказал один из участников проекта, кандидат геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией палеомагнетизма Северо-Восточного комплексного научно-исследовательского института ДВО РАН Павел Минюк.

Озеро в метеоритном кратере

«Географическое положение и возраст Эльгыгытгына делают его уникальным объектом для изучения палеоклимата. Южнее бурение озерных и морских отложений проводится часто. Но на такой широте – это единственный объект, по которому мы можем узнать о климате прошлых эпох этой части Арктики», — рассказывает ученый.

Само по себе это озеро уникально. Его название в переводе с чукотского означает «озеро нетающих льдов». Правда, лед на озере все-таки тает. Впрочем, на очень короткое время – ледоход начинается в июле, а в конце августа или начале сентября уже появляется первый лед. Зимой озеро до самого дна не промерзает.

Диаметр озера составляет около 12 км, а глубина не превышает 175 м. Найденные в районе озера оплавленные горные породы позволили ученым предположить, что озеро образовалось в результате падения метеорита. При помощи радиологических методов ученые выяснили, что возраст кратера составляет 3,6 млн лет. Правда, существует и другая точка зрения, о вулканическом происхождении озера.

315–тиметровый архив климата

По словам Павла Минюка, в апреле 2009 года работы по бурению были закончены. Итог — три скважины глубиной 146, 112 и 517 метров каждая. «Слой осадков распространялся до глубины 315 метров. Отложения с этой глубины соответствует возрасту 3,6 млн лет. Для изучения климата прошлого необходим анализ именно этих слоев. Глубже уже залегают брекчии и вулканиты, изучение которых поможет выяснить происхождение озера.

Керн, охватывающий такой длительный период, – большая редкость. Ведь в нем «записана» вся история климатических изменений, которые происходили в Арктике, в том числе и в период начала оледенения Северного полушария, начавшегося 2,5 млн лет назад. «Для нас очень важно понять, как арктические экосистемы реагировали на изменение климата в прошлом. Например, на повышение или понижение температуры воздуха на несколько градусов. Ведь, так нам легче строить прогнозы будущих изменений и понимать, какие процессы происходят сейчас в Арктике в связи с глобальным потеплением климата», — говорит Павел Минюк.

Смена полюсов

По словам ученого, им уже удалось получить некоторые данные. По магнитной восприимчивости определены концентрации железосодержащих минералов в осадках, по которым можно судить о чередовании холодных и теплых климатических периодов. «Установлена последняя крупная инверсия геомагнитного поля. Примерно 780 тыс. лет назад положение северного магнитного полюса было другим – он находился на юге. По этой инверсии мы судим о возрасте осадков», — рассказывает Павел Минюк.

Анализ пыльцы времен плиоцена (2,5 млн лет назад), содержащейся в кернах, позволил ученым восстановить облик экосистем того времени. «Климат тогда был теплым, и в Арктике была распространена лесная растительность. Мы установили, что теплые интервалы климата существовали и в четвертичном периоде. Так, примерно 400, 300 и 100 тысяч лет назад климат на Чукотке и в Арктике был значительно теплее современного. В то время там произрастали леса, температура была на несколько градусов выше современной. На этих же широтах в холодные эпохи ледниковий существовала тундра, так же, как и сейчас. Как только стало теплеть, там появились кустарниковые березы, ольховник, потом деревья — ольха, лиственница, ель, кедровый стланик, иногда сосны – т.е. на месте тундры образовался лес», — говорит ученый.

Очень важно, подчеркивает Павел Минюк, что потепление происходило необыкновенно быстро, и экосистемы менялись кардинально. А вот периоды похолоданий, наоборот были растянутыми. То есть можно сказать, что арктические экосистемы намного более чувствительно реагируют на потепление климата, чем на похолодание.

Теперь ученые имеют в своем распоряжении данные для создания вполне реальной модели, которая покажет, что же ожидает Арктику в ближайшем будущем, если потепление продолжится.

Источник: Infox.ru

Сахара, крупнейшая пустыня в мире, когда-то была плодородным пастбищем. Общепринято, что всё изменилось со сдвигом вращения Земли, но до сего дня наука не знала, резкой или постепенной была трансформация.

Изображения в пещере Пловцов на юго-западе Египта относятся к тем временам, когда Сахара была не столь засушлива Восемь тысяч лет назад наклон оси вращения Земли был равен 24,1˚. Сегодня этот показатель составляет 23,5˚. Кроме того, наибольшее сближение Северного полушария с Солнцем происходило в августе, а теперь это случается в январе.

Согласно новым седиментологическим и геохимическим данным, полученным Национальным институтом научных исследований Канады, восточная часть Сахары, особенно в районе озера Йоа (Чад), осушалась медленно. Процесс шёл чуть меньше пяти тысячелетий и завершился примерно 1 100 лет назад.

Этот вывод имеет важное значение для современного человечества.

Изменение наклона и прецессии Земли вызывается гравитационным воздействием других объектов Солнечной системы. Примерно каждую 41 тыс. лет наклон меняется в диапазоне от 22 до 25˚, а прецессия — где-то каждые 26 тыс. лет.

В течение длительного времени считалось, что в следующем столетии наклон Земли изменится незначительно. Однако последние исследования говорят о том, что глобальное потепление (особенно его воздействие на океаны) может привести к более заметным переменам. По данным Лаборатории реактивного движения НАСА, текущее таяние льдов в Гренландии уже вызывает изменение наклона примерно на 2,6 см в год. Этот показатель, по мнению учёных, в ближайшие годы увеличится.

Результаты исследования были представлены на генеральной ассамблее Европейского союза наук о Земле.

Читайте также о высохшем на территории современного Египта озере возрастом 250 тыс. лет и о том, как река породила великую пустыню Намиб. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Джонатан Гринберг из Калифорнийского университета в Дэвисе (США) и его коллеги бросили вызов широко распространённому представлению о том, что растения перебираются повыше в ответ на потепление климата.

ФлораИсследователи обнаружили, что с 1930 по 2000 год вместо того, чтобы стремиться к жизни при одной и той же температуре, многие калифорнийские виды, наоборот, спустились в среднем на 80 м. Они выбрали более тёплые условия в обмен на повышенную влажность. Если бы новый климат был более сухим, они не смогли бы позволить себе столь высокие температуры.

Многие специалисты предсказывают, что по мере глобального потепления флора будет забираться всё выше и выше, пока мигрировать будет уже некуда, только в мир иной. Эти прогнозы опирались на представление о том, что температурные условия — главный фактор распространения растительных видов. Как видим, влажность нельзя сбрасывать со счётов.

Во многих областях, расположенных выше 45° северной широты, количество осадков за последнее столетие выросло. Глобальные климатические модели предсказывают, что эта тенденция исчезать не собирается, так что бояться за растения пока не стоит.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Нет никаких сомнений в том, что климатические изменения влияют на животный и растительный мир, однако детали такого воздействия до сих пор не вполне понятны. Климатические перемены начались не сегодня, и чтобы понять, как они влияют на живой мир, требуются столь же долгие наблюдения за экосистемами. Учёные же пока не имеют возможностей десятилетиями и столетиями следить за климатическими и экосистемными пертурбациями.

Отолит восьмилетнего плектроплита, австралийской пресноводной промысловой рыбы (фото авторов работы)Поэтому, чтобы сопоставить жизнь животных и климатические перемены, пользуются косвенными свидетельствами. Учёные из Государственного объединения научных и прикладных исследований (Австралия) предлагают в качестве такого свидетельства несколько необычный предмет — «уши» рыб, отолиты. Это твёрдые образования, которые есть у всех позвоночных: они входят в состав органа равновесия. У рыб отолиты не только служат для определения ориентации тела, но и вообще помогают чувствовать движение и вибрации в толще воды.

Ещё одна особенность отолитов в том, что они растут вместе с рыбой, при этом на их поверхности видны отметины, соответствующие году жизни — подобно годовым кольцам у деревьев. И по ним можно делать выводы о самочувствии рыбы в этот год: быстро ли росла, хорошо ли питалась. Динамика роста считается одной из важнейших характеристик, которая может много рассказать о взаимоотношениях организма и среды.

В статье, опубликованной в журнале Nature Climate Change, исследователи обращают внимание коллег на то, что в руках учёных буквально залежи этих самых отолитов: нужно только перетряхнуть научно-исследовательские и музейные фонды и запасники. Уже сейчас мы можем сопоставить самочувствие рыб с изменениями в климате, которые происходили с начала XIX века. Многие виды рыб живут по несколько десятилетий (чемпионом считается атлантический большеголов, чей возраст, как полагают некоторые, может достигать 150 лет). Всё это даёт дополнительные возможности для оценки влияния климатических перемен на морские экосистемы.

Это не первый случай, когда биоэкологи пробуют восстановить климатическую картину по твёрдым останкам живых существ. До этого с той же целью предлагали использовать кораллы и раковины моллюсков. Отолиты рыб могут дополнить базу данных, создаваемую останками кораллов и моллюсков. Кроме того, так мы сможем непосредственно понять, как изменения климата влияют на промысловых рыб. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Динозавры не всегда наслаждались мягким климатом. Новые данные показывают, что в течение части раннего мела на северо-востоке Китая царили умеренные погоды с суровыми зимами. Именно этим интернациональная группа учёных во главе с Роменом Амио из геологической лаборатории Лионского университета имени Клода Бернара (Франция) объясняет обилие пернатых динозавров в ископаемых отложениях данного периода.

Фрагменты челюстей археоцератопса из китайской провинции Ганьсу (слева) и хоншанозавра из Жэхэ (справа). Оба жили в нижнем меле. (Фото Romain Amiot.) Принято считать, что мезозой отличался тёплым климатом на всей планете. Почему же именно в провинции Жэхэ небывалое количество останков динозавров, живших 125–110 млн лет назад, имеет нитевидные структуры, подобные птичьим перьям? Чем объясняется феномен: удачными условиями сохранения или адаптацией видов к условиям окружающей среды? Поскольку эти динозавры не могли летать, некоторые учёные полагают, что их перья служили в качестве теплоизоляции.

Палеонтологи из Китая, Таиланда, Франции и Японии попытались разобраться в этой проблеме. Учёные сравнили состав изотопов кислорода в зубах и костях динозавров, млекопитающих, крокодилов, черепах и пресноводных рыб из провинции Жэхэ с химической композицией останков того же периода из других областей Китая, а также Таиланда и Японии. Они исходили из того, что средняя температура воздуха определяет относительное количество изотопов кислорода, содержащихся в дождевой воде, которую пьют животные.

Анализ показал, что средняя температура в этот период раннего мела была очень похожа на ту, которую можно наблюдать сегодня в эквивалентных широтах. В течение суровых зим хладнокровные рептилии (черепахи, ящерицы) впадали в спячку, тогда как пух, перья и мех теплокровных животных (млекопитающих и динозавров) позволяли им вести активный образ жизни. «Эти результаты в любом случае не доказывают, что перья появились из-за того, что они сохраняли тепло, — оговаривается г-н Амио. — Мы лишь продемонстрировали, что перья должны были дать динозаврам физиологические преимущества перед другими животными тех же размеров»

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Когда экологи рассуждают об изменении климата, они обычно отмечают, что будут не только проигравшие, но и победители. Одни виды вымрут, другие мигрируют и займут их место или адаптируются к новым условиям. По большому счёту никто не предсказывает полного опустошения экосистем.

Информацию для анализа предоставили горы южного Китая. (Фото ASU.edu.)Однако новое исследование показало, что однажды на нашей планете стало так жарко, что на экваторе установилась смертельно высокая температура. Выжили немногие — в основном, чахлые беспозвоночные.

В целом начало триаса было не самым приятным временем. Предыдущий геологический период (пермь) завершился масштабными извержениями, которые привели к образованию сибирских траппов и крупнейшему в истории вымиранию. Вулканы выбросили в атмосферу огромное количество углекислого газа, и выжившие столкнулись с парниковым эффектом, а также нехваткой кислорода в океане.

Насколько интенсивным было потепление? Авторы исследования попытались выяснить это путём анализа соотношения изотопов кислорода в ископаемых из южного Китая, который в то время находился вблизи экватора в восточной части Пангеи, покрытой мелкими морями океана Тетис.

Выяснилось, что за 800 тыс. лет эпохи Великого вымирания средняя температура воды в этом районе выросла с 21 до 36 ˚C. Затем последовал спад, после которого потепление началось с новой силой и температура достигла по меньшей мере 38˚, а возможно, и превысила 40˚. Напоминаем, что речь идёт о воде. На суше, скорее всего, дела шли ещё хуже.

Немногие растения способны существовать в таких условиях. До предела выживаемости животных тоже рукой подать. Следует учесть и то, что при этом сократилось количество кислорода, растворённого в воде.

Дабы не строить пустые гипотезы, авторы обратились к базам данных ископаемых находок той эпохи. Оказалось, что экваториальные области раннего триаса были практически необитаемы, тогда как в других местах планеты жизнь потихоньку приходила в себя. Рыбы были распространены на многих широтах, но в районе экватора встречались очень редко. А их четвероногие родственники (наземные позвоночные) вообще отсутствовали между 30˚ с. ш. и 40˚ ю. ш., как и красные водоросли. Месторождения угля, относящиеся к той эпохе, скудны, что тоже свидетельствует о больших проблемах с жизнью на нашей планете.

А кто же жил? Кое-какие морские беспозвоночные. Они были настолько меньше своей нормы, что учёные говорят об эффекте карликовости. Который, впрочем, присутствовал только в экваториальных областях. В более высоких широтах преобладал нормальный размер.

Отсюда вывод о том, что глобальное потепление сильно усложнило процесс восстановления жизни после Великого вымирания. Тот, кто не смог мигрировать, скорее всего, исчез.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Сейчас Антарктида – одно из мест на Земле, где потепление происходит особенно быстро. А до этого, на протяжении 37 миллионов лет, Антарктида охлаждалась. За этот период температура там  не повышалась ни разу, и только последние 50 лет ученые наблюдают обратный процесс, когда самый холодный континент стал прогреваться.

    Этот вывод сделала группа ученых под руководством доктора Джона Андерсона(John B. Anderson) из Университета Райса (Rice University) (Хьюстон, США) на основе спорово-пыльцевого анализа, подледного бурения и сейсмических измерений в районе Антарктического полуострова -- северной оконечности Антарктиды.

История материка -- медленное замерзание

    Как говорит Андерсон, в самом начале своей истории Антарктида была достаточно теплым континентом -- температура воздуха не опускалась ниже плюс 10градусов. И только полностью отделившись от Гондваны, она начала охлаждаться. Почему это происходило, так до конца и не понятно. На этот счет существуют лишь гипотезы, вокруг которых ведутся ожесточенные споры. Большинство ученых связывают остывание Антарктиды с одновременным снижением уровня углекислого газа в атмосфере и ее изоляцией от суперконтинента.

    Первые ледники появились в горах Антарктиды примерно 37-34 млн. лет назад. Одновременно, по данным Андерсона, стало снижаться содержание углекислого газа в атмосфере – тогда оно достигло современных значений (390 ppm). И если сначала Антарктида отличалась мягким климатом, там преобладала пышная растительность,то в тот период большинство покрытосеменных растений исчезло. Следующие несколько десятков миллионов лет на континенте господствовали леса с березами и хвойными и простиралась тундра. Похолодание продолжалось, постепенно леса исчезли, а их место заняла тундра. Примерно 12 миллионов лет назад Антарктиду еще покрывали кустарнички, мхи и лишайники.

    Дальнейшее падение концентрации углекислого газа в атмосфере, образование пролива Дрейка, окончательно отделившего Антарктиду от Южной Америки, и формирование Антарктического циркумполярного холодного течения привели к тому,что континент полностью сковали льды. «Позже всего лед появился на севере Антарктического полуострова -- примерно 5-3 миллионов лет назад. Антарктический полуостров оказался подо льдом в самую последнюю очередь. Когда льды уже покрыли весь континент, там оставался кусочек тундры», - говорит Андерсон.

Источник:  infox.ru