Новое исследование, изучающее древний метан, заключенный в антарктическом льду, предполагает, что глобальное увеличение активности лесных пожаров, вероятно, происходило в периоды резких климатических изменений на протяжении последнего ледникового периода.
Исследование, только что опубликованное в журнале Nature, демонстрирует увеличение активности лесных пожаров как потенциальную характеристику этих периодов резких климатических изменений, которые также сопровождались значительными изменениями в тропических режимах дождей и колебаниями температуры по всему миру.
«Это исследование показало, что планета пережила короткие, но внезапные эпизоды горения, которые происходили одновременно с другими крупными климатическими изменениями», — отметил Эдвард Брук, палеоклиматолог из Университета штата Орегон и один из соавторов исследования. «Это что-то новое в наших данных о прошлом климате».
Полученные результаты имеют значение для понимания современных резких климатических изменений, сказал ведущий автор исследования Бен Риддел-Ян, который проводил исследование в рамках своей докторской диссертации в Колледже Земли, Океана и Атмосферных наук Университета штата Орегон.
«Это исследование показывает, что мы, возможно, неправильно рассматриваем, как может измениться деятельность лесных пожаров по мере потепления климата и изменения режимов дождей», — отметил Риддел-Ян, который сейчас является постдокторантом в Кооперативном институте исследований в области экологических наук в Университете Колорадо, Боулдер.
Лед, накопившийся в Антарктиде за десятки и сотни тысяч лет, содержит древние пузырьки воздуха. Ученые используют образцы этого льда, собранные с помощью бурения, для анализа газов, сохраненных в этих пузырьках, и создания записей о прошлом климате Земли.
Предыдущие исследования показали, что уровни атмосферного метана, парникового газа, резко увеличивались в периоды резких климатических изменений в последний ледниковый период, который закончился около 11 000 лет назад. Эти события резких климатических изменений, известные как события Данскаарда-Ошгера и Хайнриха, были связаны с быстрыми региональными изменениями температуры и изменениями режимов дождей, а также с резкими всплесками атмосферного метана. Целью исследования было попытаться выяснить, что вызывало эти всплески.
«Эти всплески были замечательны из-за того, как быстро менялся уровень метана в эти периоды», — сказал Риддел-Ян.
Риддел-Ян использовал образцы из двухмильной ледяной колонны Западного Антарктического ледяного щита и реплику колонны, собранную с помощью специализированного бурового инструмента, который повторно входит в колонну и скважину и собирает больше льда. Записи в этих колоннах относятся к 67 000 лет назад.
«Поскольку этот лед находится в месте с высокой годовой нормой осадков, запись не охватывает такой долгий период времени, как другие ледяные керны, но вы получаете больше льда за каждый год, и можете лучше увидеть детали за эти годы», — отметил Брук, профессор Колледжа Земли, Океана и Атмосферных наук Университета штата Орегон.
Риддел-Ян использовал систему, которую он разработал, чтобы извлекать воздух из образцов льда, а затем использовал масс-спектрометр для измерения изотопного состава метана, что может указывать на источники атмосферного метана.
Измеренные изотопные изменения предполагают, что всплески метана были вызваны выбросами метана из-за увеличения лесных пожаров по всему миру, сказал Риддел-Ян.
«Эти события пожаров, вероятно, были одним из каскадных последствий, вызванных тем, что спровоцировало событие резкого климатического изменения», — добавил он. «Это, вероятно, происходило следующим образом: океанские течения резко замедлялись или ускорялись, северное полушарие быстро остывало или нагревалось, и это приводило к резким изменениям в тропических дождях, что в свою очередь вызывало увеличение засухи и пожаров».
Прошлые исследования предполагали, что изменения температуры и тропических дождей были связаны с этими периодами резких климатических изменений, но новое исследование предоставляет первые убедительные доказательства того, что огонь также был характерной чертой этих периодов, сказал Брук.
Дополнительные исследования необходимы для лучшего понимания роли этих периодов горения в климатических моделях, отметил Брук. Например, горение производит атмосферный CO2, еще один парниковый газ, который также способствует потеплению климата.
«Понимание того, что это горение действительно означает для углеродного цикла, является одной из тем, в направлении которой направлено следующее исследование», — добавил он.
