Климат прошлого: тропикам грозит экстремальный перегрев

Некоторые тропические регионы планеты могут нагреваться значительно сильнее, чем предсказывали климатические модели. Новый анализ геологической истории Земли показывает, что суша в тропиках реагирует на рост уровня CO₂ гораздо острее, чем океан.

Исследователи из Колорадского университета в Боулдере изучили озерные отложения из колумбийских Анд, чтобы заглянуть на миллионы лет в прошлое. Они обнаружили, что в эпоху, когда уровень углекислого газа в атмосфере был сопоставим с сегодняшним, температура тропической суши повышалась почти в два раза сильнее, чем температура поверхности океана.

«В тропиках проживает около 40% населения мира, однако у нас было очень мало прямых данных о том, как их температура реагирует на изменение климата, – отмечает ведущий автор исследования Лина Перес-Анхель. – Если мы хотим помочь людям, нам нужно уделять больше внимания региональным изменениям, чтобы те, кто там живет, знали, чего ожидать».

Архив климатических данных был извлечен из отложений плиоцена – периода от 2,5 до 5 миллионов лет назад. Тогда по Земле еще бродили гигантские ленивцы, планета была в среднем на 2,5–4 °C теплее, а Гренландия была практически свободна ото льда. Поскольку уровень CO₂ в ту эпоху был близок к современному, плиоцен служит одним из лучших аналогов для понимания будущего нашей планеты.

Ученые реконструируют климат прошлого, изучая керны – цилиндрические образцы донных отложений. Слой за слоем они накапливают химические сигналы, окаменелости и минералы, отражающие температуру и состав атмосферы. Большинство данных о древних температурах получено из океанских кернов, так как на суше геологические процессы часто нарушают целостность древних слоев.

Однако керн длиной 580 метров, извлеченный в 1988 году из бассейна Боготы в Колумбии, стал уникальным источником информации. Этот высокогорный бассейн, сформировавшийся миллионы лет назад, сохранил непрерывную и почти нетронутую летопись климата начиная с позднего плиоцена. Анализируя жиры древних бактерий, сохранившиеся в отложениях, ученые смогли восстановить температурную историю региона.

Результаты показали, что по сравнению с нашей эпохой, голоценом, температура суши в тропических Андах была примерно на 3,7 °C выше, в то время как поверхность тропического океана была теплее лишь на 1,9 °C. Это означает, что суша в тропиках нагревалась в 1,6–2 раза интенсивнее, чем океан.

По словам Перес-Анхель, такой эффект усиливался из-за того, что в позднем плиоцене в Тихом океане наблюдалось почти постоянное состояние Эль-Ниньо. Современные события Эль-Ниньо уже вызывают значительное потепление и засухи в северных Андах, и команда предупреждает, что из-за изменения климата они могут стать еще более частыми.

«Если сравнить температурные рекорды последних десятилетий с прогнозами климатических моделей, сделанными несколько десятилетий назад, можно увидеть, что все реальные данные находятся на самом верхнем пределе этих прогнозов, – говорит соавтор исследования Хулио Сепульведа. – Это отчасти связано с тем, что в природе существует множество механизмов обратной связи, и пересечение определенных порогов может вызвать серию каскадных событий, усиливающих изменения».

Несмотря на высокую уязвимость, тропики часто остаются без должного внимания в климатологии, поскольку ведущие научные центры расположены в средних и высоких широтах. В регионе, где температура и так высока, любое дополнительное повышение может вывести условия за пределы выживаемости для людей и дикой природы. Понимание того, каким может стать будущее на региональном уровне, критически важно для повышения устойчивости местных сообществ, у многих из которых ограничены ресурсы для адаптации.