Около 700 лет назад, до того, как человечество начало закачивать углерод в атмосферу и нагревать климат, Земля охладилась в результате векового охлаждения, называемого Малым ледниковым периодом.
Сегодня новые исследования показывают, что глубины Тихого океана до сих пор хранят воспоминания об этом холодном времени. Чуть более чем в миле (2 километра) вниз Тихий океан становится немного прохладнее, поскольку воды, которые были последними на поверхности во время Малого ледникового периода, только сейчас смешиваются с более глубокими, более теплыми водами.
Это жуткое эхо температур прошлой эпохи важно для современных климатологов, потому что способность океана удерживать тепло имеет значение для того, что происходит в атмосфере и на суше, говорит исследователь-исследователь Джейк Гебби, физический океанограф из Океанографического института Вудс-Хоул в Массачусетсе.
«Если мы собираемся понять изменение климата, - сказал Гебби в интервью Live Science, - это все о том, чтобы попытаться понять, как тепло и углерод движутся вокруг земной системы».
Ныряя глубоко
Гебби и его коллега из Гарвардского университета Питер Хайберс ранее обнаружили, что глубокие воды Тихого океана действительно очень стары. Как сообщают исследователи в 2012 году, ниже 1,5 миль (2,5 км) под поверхностью воды глубокой части Тихого океана в последний раз видели поверхность около 1000 лет назад. Это означает, что вы должны быть в состоянии обнаружить намеки на что была похожа прошедшая поверхность океана, исследуя глубины океана.
Проблема в том, что трудно изучить нижнюю половину океана, сказал Гебби. С 2002 года международный консорциум под названием «Программа Арго» использует плавающие приборы для измерения температуры, солености и других характеристик океана по всему земному шару; эти инструменты, однако, не опускаются ниже 1,2 миль (2 км). По словам Гебби, последний глобальный глубокий обзор был проведен в 1990-х годах под названием «Эксперимент по циркуляции Мирового океана».
Используя данные этого опроса, Гебби и Хайберс обучили компьютерную модель имитировать современные модели циркуляции океана. Однако, чтобы взглянуть на исторические закономерности, им потребовались некоторые реальные данные для сравнения. К счастью, они были в первом в истории современном океанографическом исследовании: в HMS Challenger в середине 1870-х годов.
Новая жизнь для старых данных
HMS Challenger был британским исследовательским судном, преодолевшим 70 000 морских миль (130 000 км) для экспедиции между 1872 и 1876 годами. Экипаж Challenger периодически сбрасывал термометры на веревках ниже 1,2 миль (2 км). Гебби и Хайберсу пришлось немного исправить эти данные, поскольку давление в глубоком океане может сжимать ртуть в старом термометре, искажая измерения.
Эти исправления показали, что за последние 125 лет Атлантический океан нагревался на всех глубинах, а в Тихом океане наблюдается тенденция к охлаждению в течение 20-го века, начиная с глубины от 1,1 до 1,6 миль (1,8 и 2,6 км), сообщили исследователи в январе. .4 выпуск журнала Наука.
Точное количество охлаждения еще не ясно, но оно небольшое, исследователи обнаружили, вероятно, между 0,036 градуса и 0,144 градуса по Фаренгейту (0,02 градуса и 0,08 градуса Цельсия). Эти цифры являются предварительными, сказал Гебби, и исследователи планируют более внимательно изучить данные, чтобы сделать их более точными.
Тем не менее, разница в температуре между водами Атлантики и Тихого океана имеет смысл, сказал Гебби. Воды Атлантического океана смешиваются легче, чем воды Тихого океана. Это отчасти потому, что холодные, плотные воды проникают в Атлантику как из южных, так и из северных полярных регионов, сказал Гебби. Эти воды довольно быстро опускаются на дно, вызывая быстрое взбалтывание. Тихий океан больше и не пополняется с севера, поэтому его глубокие воды дольше тянутся у дна.
Это означает, что старые климатические модели тоже тянутся дольше. В этом случае, сказал Гебби, тенденция к охлаждению вызвана смешением старых поверхностных вод из двух разных периодов. Первый - Средневековый теплый период, мягкий период между 950 и 1250 годами нашей эры. На глубине более мили (2 км) воды, которые были на поверхности во время Средневекового теплого периода, теперь заменяются более прохладными водами из Малого Ледниковый период.
Однако все это в значительной степени омрачено современным потеплением, сказал Гебби. По его словам, разница в температуре поверхности океана от средневекового теплого периода до небольшого ледникового периода составляла около 0,72 градуса по Фаренгейту (0,4 градуса по Цельсию) за 900 лет. Для сравнения: с 1901 года температура поверхности моря поднялась на 1,5 градуса по Фаренгейту (0,8 градуса по Цельсию), согласно данным Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA). Климатологи столетия в будущем не смогут увидеть никаких намеков на Средневековый теплый период или данные о малом ледниковом периоде в Тихом океане, сказал Гебби; все это будет уничтожено последствиями потепления 20-го века.
Тем не менее, выводы важны на сегодняшний день. Гебби сказал, что принятие во внимание глубины океана поможет разработчикам моделей климата разработать более точные оценки будущих изменений климата.
«Если вы действительно хотите докопаться до долгосрочных климатических тенденций, десятилетий и дольше, - сказал он, - вы не можете игнорировать глубокий океан».
