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