Оценка уровня моря в прошлом могла быть сильно завышена

Одна из нынешних загадок науки о климате связана с широко признанными доказательствами того, что во время последнего прошедшего естественного теплого периода на планете, примерно от 128000 до 117000 лет назад, уровень мирового океана достигал пика на 6-9 метров выше, чем это есть сегодня. И во время этого так называемого последнего межледниковья температуры были всего на 1-2 градуса по Цельсию выше, чем в доиндустриальные времена. А эту отметку человечество может превзойти к концу столетия, если даже не раньше.

Такое повышение уровня моря могло тогда произойти в результате обвалов ледяных щитов Гренландии или Антарктики. Если бы такое произошло сейчас, то большая часть человеческого мира утонет. Тем не менее, все модели будущего повышения уровня моря, рассчитанные на следующие сто лет, показывают разницу с сегодняшним уровнем не более чем на метр.

В новом исследовании, которое провела команда Колумбийского университета, исследователи нашли ответ таких отличий. Они считают, что возможно, изменение уровня воды в прошлом учеными было определено не совсем верно. Основываясь на новых сложных измерениях, а также на новых методах анализа данных, исследователи дали более низкие, хотя все же устрашающие, оценки последнего межледниковья. Они говорят, что уровень моря поднялся как минимум на 1,2 метра выше, чем сегодня, то есть примерно на уровне большинства современных моделей на следующие 100 лет. Однако, по их словам, нельзя отрицать итого, что эти уровни все же могли быть и выше, хотя это и маловероятно. Максимальный маловероятный верхний предел, по их оценке, составил 5,3 метра.

Исследователи отметили, что для поднятия уровня моря на 9 метров, пришлось бы растопить большую часть Гренландии и Антарктиды, но этого не произошло. Поэтому не следует так пессимистично относиться к будущему.  В то же время они подчеркивают, что полученная ими оценка уровня моря вызывает опасения, а верхняя – действительно плохая.

Ключом к новому исследованию стал тот факт, что по мере того, как ледяные щиты образуются, они вдавливают землю под собой. Лед, покрывавший север Северной Америки во время последнего оледенения примерно 15 000 лет назад, раздавил землю на сотни метров. Но Земля эластична: то, что опускается в одном месте, поднимается в другом. Эти следственные деформации за пределами ледяных областей все еще плохо изучены, они могут распространяться на сотни или тысячи километров за сотни или тысячи лет. Они движутся в основном в податливой мантии, на глубину от 100 до 1000 километров, прежде чем снова выплыть на поверхность. Затем, когда лед тает, процесс идет в обратном порядке - ранее покрытые льдом регионы восстанавливаются, в то время как районы на окраинах опускаются медленно, как качели.

Такие движения, известные как изостатический отскок ледников, как раз и могут исказить оценки прошлых уровней воды. Кроме того, предыдущая оценка была основана на возможно ошибочной предпосылке о том, что ледяной щит, покрывавший Северную Америку до 128000 лет назад, был такого же размера, как и более поздний. Новое исследование предполагает, что на самом деле предыдущий ледяной щит был меньше, и это могло повлиять на расчеты на других участках. Также ошибочными могли быть и предположения о размере отдельного ледникового щита, который покрывал Скандинавию, северную Европу и северо-запад России.

Стоит отметить, что ранее уже высказывались теории, в которых приводились оценки более низкого уровня моря для последнего межледниковья. Однако они были основаны исключительно на моделировании, а не на новых геологических данных, как в новом исследовании.

В данном случае ученые изучили прибрежные отложения Багамских островов, значительная протяженность которых с севера на юг делает их идеальными для изучения изостатического отскока ледников. Теоретически циклы выпуклости и оседания будут сильнее ближе ко льду и прекратятся дальше на юг, о чем свидетельствуют прибрежные отложения островов. Именно это и обнаружили исследователи.

Они точно измерили высоту различных геологических образований, включая ископаемые коралловые рифы, окаменелые края древних пляжей и прибрежные песчаные отложения и ископаемые песчаные дюны. Они обнаружили похожие последовательности одного возраста на каждом острове, но их высота варьировалась в зависимости от широты. Это означало, что изменения не могли быть вызваны одними только уровнями воды и необходимо было учитывать движение земли. Соединив все измерения вместе, они пришли к выводу, что острова к северу, вероятно, затонули на 10 метров во время межледниковья, а острова к югу - всего на 6 метров. Они объединили эти результаты с сотнями различных моделей того, как изостатический отскок ледников мог проходить через Землю, и преобразовали расчеты вглобальные уровни моря . Это в целом и привело к новым, более низким оценкам.

Ученые отметили, что пока ими был исследован один регион и теперь перед ними стоит цель изучить аналогичные данные по другим регионам. И тогда, возможно, они смогут подтвердить свою теорию либо внести в нее коррективы.