Модель климата среднего миоцена поставила под сомнение будущее высыхание Европы

Климат среднего миоцена примерно 17,5-14,5 миллиона лет назад был теплым — достаточно сказать, что Арктика тогда была покрыта не льдами, а влажными лесами. Этот период называют среднемиоценовым климатическим оптимумом, среднегодовая глобальная температура поверхности Земли в то время достигала 18,4 °C.

Тот же показатель берут за нижний диапазон в климатических прогнозах XXIII века, когда среднегодовая глобальная температура может превысить современную на 5-10 °C. Говоря иначе, модель среднего миоцена считают аналогом возможного будущего планеты.

По прогнозам 2020–2021 годов, в регионах Средиземноморья и африканских тропиков (Сахель) усилится засуха. При этом авторы недавнего исследования допустили и обратный процесс. Палеоданные столь же неоднозначны для климата среднего миоцена: данные по ископаемым земноводным и пресмыкающимся (герпетологические) из Южной Европы указывают на сухую среду, но, судя по ботаническим свидетельствам, на территории Средиземноморья было тепло и влажно.

Группа геологов и климатологов из США и Великобритании решила определиться, какими были условия в Европе и Северной Африке в среднем миоцене. В новом исследовании, опубликованном в журнале Geophysical Research Letters, они опираются на реконструкции температуры морской поверхности, которые рассчитаны на основе прокси-данных (геологических индикаторах) ископаемых археев и гаптофитовых водорослей.

Вместе с этим специалисты попытались согласовать эту информацию с ранее обнаруженными палеоботаническими и герпетологическими прокси-данными. По мысли авторов статьи, сведения о температуре морской поверхности позволят точнее оценить распределение осадков над изучаемыми территориями около 15 миллионов лет назад. В анализ также включили модели муссонов и морского льда для полного гидрологического цикла, а расчеты проводили при умеренной (400 ppm) и высокой (840 ppm) концентрации углекислого газа в атмосфере.

Результаты показали, что среднегодовая температура морской поверхности при умеренной и высокой концентрации CO2 в среднем миоцене была выше на 1-5 °C и 8-10 °C соответственно, чем в доиндустриальный период. В обеих моделях климат — после согласования c палеоданными — сильно зависел от переноса влаги с севера Атлантики и Тетиса, древний океан в этот период уже стремился к закрытию, а сейчас от него осталось Средиземное море.

Также усиленный перенос водяного пара, который происходил летом, вызывал над Северной Африкой муссонные ливни. Вдобавок, как показало моделирование, повышение уровня углекислого газа в атмосфере вместе со среднегодовой температурой морской поверхности позволяет расти тропическим лесам на берегах Средиземного моря — это согласуется с палеоботаническими данными из Северной Африки.

Поскольку среднемиоценовый климат сравнивают с будущим климатом Земли, исследователи предположили, что более высокие температуры океана, а затем и увеличение количества осадков предсказывают расширение лесов в Европе и Северной Африке. Такой сценарий контрастирует с возможными засухами на этих территориях — и тем более связывается с ископаемыми ботаническими свидетельствами. Герпетологические данные, как отметили авторы статьи, слишком зависели от рельефа, что влияет на сравнение с моделью.