Евразийский ледяной щит разрушился почти мгновенно. Может ли Антарктида повторить его путь? — Naked Science
21 минута
Александр Березин
5

Евразийский ледяной щит разрушился почти мгновенно. Может ли Антарктида повторить его путь?

5.3

Огромный Евразиийский ледяной щит в конце прошлого ледникового периода растаял за сотни лет, а не за тысячелетия, как считалось раньше. Получается, что равный ему по размерам западно-антарктический щит может исчезнуть за сходное время, резко изменив облик планеты. Попробуем разобраться, что это означает для близкого будущего человечества.

Земля в ледниковый период
Земля в конце прошлого ледникового периода в представлении художника. Интересно, что если очертания ледника близки к истине, то цвета остальной планеты неточны. В действительности во время ледникового периода в тропической части суши было куда больше пустынь и куда меньше растительности / ©Wikimedia Commons

Ключевым вопросом в процессе идущего глобального потепления практически все исследователи признают его скорость. Если она будет оставаться в рамках разумного – речь пойдет об одном сценарии, сравнительно благоприятном. Напомним: последние десятки лет никакого наступления пустынь и исчезновения лесов на Земле нет. Напротив: зоны, занятые растительностью разных типов, расширяются. Да и человеческий вид пока страдает умеренно: например, в январе 2020 года из-за необычайно теплой зимы показатель смертности в России был ниже на 8 тысяч человек (~5%), чем в более холодном январе 2019 года.

Но что если температура начнет расти быстрее, чем сейчас? До самого недавнего времени многие считали, что так быть не может, что нынешнее потепление беспрецедентно быстрое. Этому возражали скептики, ссылавшиеся на то, что в конце последнего ледникового периода потепление могло быть значительно быстрее.

Например, 14,6 тысячи лет назад, во время Импульса таяния 1А (Meltwater pulse 1A), уровень моря поднимался на 40-60 миллиметров в год. А сейчас, для сравнения, — только 3,3 миллиметра в год, в десятки раз медленнее. Если уровень моря рос так быстро, это значит, что континентальные льды таяли куда энергичнее, чем сейчас. А это предполагает и более быстрый рост температур.

Однако большинство работ по этому периоду показывало, что таяние крупных континентальных ледников просто не могло обеспечить Импульс таяния 1А: ведь это очень крупные и инерционные образования. Кроме того, расчеты показывали, что, действительно, быстрое таяние Евразийского ледяного щита должно было дать слишком много пресной воды в Северную Атлантику, в районе современной Норвегии. Это, теоретически, могло сильно ослабить теплое течение Гольфстрим, а это, в свою очередь, могло бы вызвать временное похолодание в Европе. Между тем, палеоклиматические данные из Европы того времени не показывают никакого похолодания – только быстрое потепление.

Это создавало большую загадку: откуда же бралась та вода, которая поднимала уровень моря в десятки раз быстрее, чем сегодня, во времена глобального потепления? Может ли такая ситуация повториться вновь, резко ускорив наступление моря до уровня, опасного для ряда приморских стран?

Речь идет о больших ставках: 14,6 тысячи лет назад море поднималось на полметра за десяток лет, на многие метры в век. В наше время такие события потребовали бы напряженных усилий строительной индустрии по всей планете – или привели бы к потере миллионов квадратных километров суши.

Новые даты: ледник наполовину растаял геологически мгновенно

Чтобы разобраться в вопросе, группа ученых из Норвегии и Японии тщательно изучила донные отложения со дна Норвежского моря. Для этого исследователи обратились к соотношению изотопов углерода, особенно концентрируясь на углероде-14. В пресных талых водах и в обычной морской воде соотношения углерода-12 и углерода-14 отличаются. Уточнить хронологию процессов авторы смогли еще и с помощью тефрохронологии – датируя разные слои по содержанию в них вулканического пепла, в состав которого входят легко датируемые изотопы других элементов. Тщательно отслеживая и датируя такие изменения, ученые пришли к неожиданным выводам.

В случае таяния ледникового щита Западной Антарктиды уровень океана поднимется на 4,8 метра. Зеленым показана суша континента после окончания процесса таяния. Правда, на самом деле в случае таяния льдов суша здесь начнет быстро подниматься, ведь на нее больше не будет давить огромная толща льда / ©Wikimedia Commons

Те части Евразийского ледяного щита, что имели контакт с морем (в прибрежной зоне), около 14,7 тысяч лет назад начали терять воду в огромном темпе. Если посчитать ее влияние на мировой уровень моря, то Евразийский щит в ходе таяния поднял Мировой океан на 4,5-7,9 метра за всего лишь пятьсот лет, что по геологическим меркам — почти мгновенно.

Причем основная часть этого таяния случилась за триста лет и обеспечила примерно половину всего подъема уровня моря во время Импульса таяния 1А. Причем общее количество льда в этом щите соответствовало лишь 15 метрам подъема уровня моря – то есть едва ли не половина его растаяла за полтысячелетия, что по геологическим меркам чрезвычайно быстро. До сих пор на событие такого рода почти все модели отводили целые тысячелетия.

Более того, оказалось, что, несмотря на большой приток пресной воды в Норвежское море, никакой блокады теплых течений здесь явно не произошло. Получается, предположения о такой блокаде, основанные на моделированиях, были недостаточно основательными. Даже при большой скорости таяния локального подавления теплых течений (и охлаждения Европы) не происходит.

Это сравнительно оптимистическая новость: ранее не раз высказывались опасения, что текущее потепление приведет к замедлению Голфьстрима и сильному похолоданию в Европе. Снижение температур в норме сопровождается и уменьшением количества осадков, то есть условия для сельского хозяйства в Европе в этом случае стали бы намного хуже – примерно на уровне Канады на тех же широтах.

Но для мира в целом есть вещи и поважнее европейской погоды. Ведь из новых данных получается, что Евразийский ледяной щит – по размерам и накопленному льду сравнимый с современным западно-антарктическим – растаял буквально за сотни лет. Выходит, нынешний подъем уровня моря, теоретически, может ускориться в 10-20 раз. Повышение уровня на 4-6 метров в век – большая угроза. Реальна ли она сегодня?

Что могло вызвать мгновенный рост уровня моря в конце ледникового периода – и угрожает ли нам повторение?

Основная причина такого крайне быстрого таяния ледникового щита как 14,7-14,2 тысячи лет назад – это, безусловно, рост температур, который случился благодаря сочетанию ряда астрономических факторов. Наша планета вращается вокруг Солнца по вытянутой орбите, и самая близкая к светилу часть этой орбиты сейчас приходится на зиму северного полушария и лето — в южном. Это охлаждающий нашу планету фактор: в южном полушарии мало суши, а значительная доля той, что есть, покрыта льдом. Тот хорошо отражает солнечный свет, что ведет к снижению теплового бюджета Земли.

Около двух миллионов лет назад на Земле стало настолько холодно, что начались систематические ледниковые периоды. Легко видеть, что прохладный климат планеты стал значительно менее стабильным, чем был более теплый до этого. Сегодня средние температуры на Земле все еще не достигли уровня межледниковья 115 тысяч лет назад / ©Wikimedia Commons

А вот 10-14 тысяч лет тому назад все было наоборот: Земля проходила ближайшую к звезде точку северным летом. Это значило, что сильнее всего пригревало в северном полушарии, и его льды были под серьезным «давлением» от подъема температур. Как только началось их таяние, потепление конца ледникового периода превратилось в самоподдерживающийся процесс. Чем больше льда теряло северное полушарие, тем меньше солнечного излучения оно отражало в космос.

Количество солнечного излучения на 65 градусе северной широты в летнее солнцестояние. Мы находимся в синей точке, конец последнего ледникового периода виден на красном пике слева от нее. В тот период северное полушарие летом получало едва ли не на десяток процентов больше энергии от Солнца, что и определило рекордные темпы таяния Евразийского ледникового щита / ©Wikimedia Commons

В итоге потепление 14 тысяч лет назад было исключительно быстрым. Судя по ледовым кернам центральной Гренландии, средняя температура там в ту пору за десятки лет подпрыгнула сразу на более чем 5 градусов. Пока в той же центральной Гренландии за весь период глобального потепления оно не достигло и пары градусов. Впрочем, глобальное потепление не кончилось и, определенно, еще может поставить новые рекорды.

Сейчас ситуация, с одной стороны, предельно далека от той. Северное лето приходится на далекую от Солнца часть земной орбиты, то есть солнечного излучения планета получает меньше. Однако парниковых газов в ее атмосфере намного больше, поэтому удерживает она это излучение гораздо лучше. Возникает вопрос: может ли климат повторить такое же рекордно быстрое потепление, что и 14,7 тысяч лет назад?

Периодические колебания орбиты Земли в ходе циклов Миланковича / ©Wikimedia Commons

Наиболее вероятный ответ на этот вопрос – нет. Главный фактор текущего потепления – это углекислый газ, СО2. Его концентрация в атмосфере в XVIII веке была 280 частей на миллион, а сегодня — 410 частей на миллион. Это очень большой рост, на 46% за примерно 270 лет.

Тем не менее, пока этот мощный прирост не дал даже одного градуса роста средней температуры за 270 лет. Именно поэтому колебания температур в центральной Гренландии такие невыразительные: потепление идет, мягко говоря, не рекордными (в сравнении с концом ледникового периода) темпами.

Достоверно определить размах будущего потепления XXI века достаточно сложно. С одной стороны, есть прогнозы Межправительственной группы экспертов по изменению климата, по которым температура может вырасти на два градуса. Тогда в Гренландии может потеплеть на пять градусов – не так резко, как 14-15 тысяч лет назад, но все же быстро.

С другой стороны, строительство тепловых электростанций в мире по темпам заметно уступает солнечным и ветровым. Вдобавок уже в 2030-х годах – как мы писали ранее – электромобили, с большой вероятностью, будут продаваться в объемах больших, чем обычные автомобили. Все это значит, что объемы выбросов СО2 к середине века могут стать настолько умеренными, что дальнейший рост его концентрации прекратится.

По данным ледовых кернов центральной Гренландии температура 14,7 тысяч лет назад там росла намного быстрее, чем сегодня / ©Wikimedia Commons


Некоторые наиболее смелые климатологи настраивают свои модели таким образом, что получают скорость роста температур за XXI века на 5-7 градусов. Мы крайне далеки от того, чтобы всецело доверять такому моделированию. За 2000-2020 год никакого потепления на градус и близко не наблюдалось – то есть любая такая модель предполагает нереалистическое ускорение глобального потепления в оставшиеся 80 лет.

Поэтому, скорее всего, катастрофически быстрый подъем уровня моря, как 14,7 тысяч лет назад, нам не грозит. Если Антарктика и растает, то не за ближайшие сотни лет, а за долгие тысячелетия, дав человечеству время подготовиться и построить нужные береговые сооружения.

Еще один плюс новой работы в том, что она дополнительно демонстрирует разную мощность потепления – то, что 14,7 тысяч лет назад оно было гораздо быстрее, чем сегодня. Как известно, большинство видов на Земле вполне пережило конец прошлого ледникового периода и не вымерло. Основная часть тех, кто все же вымер, сделали это там, куда пришли племена охотников-людей.

Это означает, что ни для одного из таких видов нельзя именно потепление считать главным фактором вымирания. То есть, при разумном контроле обычной, неклиматической активности людей, у нас есть все шансы обойтись без крупного вымирания и сегодня – ведь нынешнее потепление куда менее быстрое, чем в конце последней ледниковой эпохи.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 10:31
28 минут
Илья Ведмеденко

Программа ПАК ДП (перспективный авиационный комплекс дальнего перехвата) привлекает к себе все больше внимания. Разберемся, что это такое и появится ли у России новый боевой самолет.

Вчера, 16:27
8 минут
Мария Азарова

Ученые проверили, может ли полиненасыщенная жирная кислота класса омега-6 DGLA, которая регулирует производство нескольких важных групп сигнальных молекул, запускать ферроптоз клеток, в том числе раковых.

1 час назад
7 минут
Сергей Васильев

Необычные эксперименты показали, что подключение легких к кровеносной системе животного позволяет не только поддерживать жизнеспособность донорских органов, но и восстанавливает их функции.

Позавчера, 10:31
28 минут
Илья Ведмеденко

Программа ПАК ДП (перспективный авиационный комплекс дальнего перехвата) привлекает к себе все больше внимания. Разберемся, что это такое и появится ли у России новый боевой самолет.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

10 июля
5 минут
Сергей Васильев

Белок, выделенный из крови «тренированных» мышей, запускает такое же улучшение когнитивных функций и без всяких физических нагрузок.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

1 июля
5 минут
Мария Кривоченко

Один из детекторов Большого адронного коллайдера обнаружил новую частицу, состоящую из четырех очарованных кварков. Физики полагают, что это первый представитель неописанного класса частиц.

[miniorange_social_login]

Комментарии

5 Комментариев

Роман Сотников
21.04.2020
-
-1
+
Если рассматривать изменение климатических параметров как ломинарный термодинамический процесс для идеального газа, то потепление не будет выглядеть угрожающе. Но если широко открыть глаза и включить мозги, то все начинает отличаться от желаемого:))) Главная математическая проблемма Человечества - способность разных товарищей СЧИТАТЬ как им нравится. Математика стала художественным творчеством, а не прикладной НАУКОЙ! Существует три вида ЛЖИ: 1) Тайная ложь 2) Наглая ложь. 3) Статистика.
    LOL KEKS
    22.04.2020
    -
    1
    +
    И к чему это?
      Роман Сотников
      22.04.2020
      -
      0
      +
      Климатическое моделирование в прошлом году не рассматривало варианты глобальных катастроф радиационного, биологического и импактного характера с массовым вымиранием видов просто потому, что это УМУ НЕ ПОСТИЖИМО, а сама мысль об этом АМОРАЛЬНА! Сегодня все уже не так очевидно... Многие говорят: - Мы даже ДУМАТЬ не могли что такое возможо!!! Вопрос к публике: Не возможность ДУМАТЬ является ли ИНДУЛЬГЕНЦИЕЙ для хорошего Человека?
        Мария Бацман
        23.04.2020
        -
        0
        +
        Индульгенцией? Мы самая большая угроза не только для всего остального животного мира нашей планеты, но и для самих себя. Можно только представить как мы загадим Солнечную систему, если научимся достаточно быстро летать в ее пределах и жить вне Земли. Не говоря о том, сколько, возможно, уникальных микроорганизмов с других планет уничтожим. Мы до сих пор воюем с другими животными за территорию и ресурсы. Мы самые опасные животные на планете.
          ivankolupayev
          23.04.2020
          -
          -1
          +
          бедные инопланетные микробы
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: