Группа американских палеоокеанологов во главе с К.Виссер (K.Visser; Геологическое управление США в Вудс-Холе) установила, что во время завершения последней ледниковой эпохи таянию высокоширотных ледников предшествовало потепление в тропиках. Главным объектом изучения стала 55-метровая колонка грунта, поднятая при бурении в наиболее разогретой части Индо-Тихоокеанского тропического бассейна - Макасарском проливе, который разделяет индонезийские острова Калимантан и Сулавеси. По изотопному составу кислорода в отложениях скелетов фораминифер (О палеоокеанологических исследованиях фораминифер см. также: Муссоны: вчера, сегодня, завтра // Природа. 2003. ?3. С.80.) выявлены слои, относящиеся к водам, температура которых росла в этой части океана, и к водам, поступившим сюда в результате таяния северного оледенения. С помощью новой методики измерения палеотемператур по соотношениям магния и кальция в скелетных остатках фораминифер доказано, что потепление Индо-Тихоокеанского бассейна началось за 2-3 тыс. лет до глобального таяния льдов. В конце эпохи оледенения эта акватория разогрелась на 3.5-4°С, а не на 1-2°С, как считалось прежде.

Компьютерная модель, построенная под руководством К.Роджерса (K.Rogers; Лаборатория динамической океанографии и климатологии в Париже) показала, что потепление в тропиках на 3°С должно было привести к повышению температур в покрытой льдом Северной Америке летом примерно на 6°С.

Science. 2003. V.299. №5604. P.183 (США).

Перевел "Природа", № 6, 2004 г.

Пещеры говорят о климате далекого прошлого

Информацию о климатических условиях отдаленного прошлого обычно получают, изучая состав колонок льда. Однако этот метод можно использовать лишь в районах оледенения. В средних и низких географических широтах, на небольшой высоте над уровнем моря, помогает анализ отложений кальцитов в пещерах.

Китайско-американская группа специалистов во главе с Даосянь Янем (Daoxiang Yan; Лаборатория по изучению карста в Гуйлине, КНР) и Л.Эдвардсом (L.Edwards; Университет штата Миннесота в Туин-Сити, США) исследовала сталагмиты в пещере Донгэ (25°с.ш., 108°в.д.), расположенной на высоте 680 м над ур.м. Средняя годовая температура в ней 15.6°С. Ранее те же специалисты провели аналогичные работы в пещере Хулу, находящейся в 1200 км от Донгэ. Образцы породы, слагающей сталагмиты, отбирали в 300-500 м от входа в пещеры, длина колонок составляла от 210 до 304 см, а диаметры - от 12 до 20 см. Вариации содержания изотопа 18O в образцах из обеих пещер совпали, сезонные перепады количества осадков оказались одинаковыми. В пещере Донгэ получена информация, относящаяся к отрезку времени, вдвое большему, чем в пещере Хулу. Особый интерес представляют сведения об атмосферных осадках и влажности воздуха в период, следующий за предпоследним оледенением, т.е. начиная со времени, отстоящего от нас на 160 тыс. лет.

Science. 2004. V.304. №5670. P.575 (США).

Перевел "Природа", № 5, 2005 г.

Потепление климата в конце последнего ледникового периода привело к отступлению Лаврентьевского ледникового щита, покрывавшего большую часть Северной Америки, и к появлению на месте современных Великих озер огромного озера талых вод (оз.Агассиз). Однако переход от холодного ледникового периода к современному теплому межледниковью не был монотонным: где-то между 12900 и 11500 лет назад наступило новое похолодание, известное как позднедриасовое.

Широко распространено убеждение, что это похолодание спровоцировал поток паводковых вод, хлынувших в Северную Атлантику и нарушивших термохалинную океанскую циркуляцию. В какой-то момент во время отступления Лаврентьевского ледникового щита паводковые воды прорвались через северный и восточный берега оз.Агассиз; это изменило направление стока на восток - через Верхнее озеро в Северную Атлантику, вдоль долины р. Св.Лаврентия. В объяснениях механизма похолодания важно, что его причиной считается именно внезапное и быстрое опорожнение одного из заливов озера и как результат - мощный выброс в океан большого объема пресной воды.

Однако аэрофотосъемка района к западу от оз.Верхнее не показала видимых признаков паводковых долин или россыпей валунов, которые могли бы подтвердить сценарий внезапного паводка. Их отсутствие особенно странно, поскольку другие паводки - значительно меньшего масштаба, случившиеся уже после похолодания, - оставили впечатляющие каньоны и валунные россыпи. Что же тогда, если не паводок, привело к похолоданию?

Есть несколько возможных вариантов. Во-первых, паводковые воды из оз.Агассиз могли прорваться на север, а не на восток. Действительно, есть четкие свидетельства катастрофического паводка, прокатившегося через район к северу от озера и оставившего здесь долину шириной 1 км и длиной 30 км. В конце этой долины находятся россыпи гальки, а за ними - огромный веерообразный пласт песка. Однако радиоуглеродный возраст этих отложений 9800 лет, т.е. они моложе позднего дриаса. Конечно, более ранний паводок, предшествовавший похолоданию, мог пройти тем же путем, но пока что никаких вещественных свидетельств этого не обнаружено.

Во-вторых, воды из оз.Агассиз могли уйти в океан под ледниковым щитом. В этом случае никакого материала, пригодного для радиоуглеродной датировки, не существует, так как под многометровым пластом льда ничто не может расти. Кроме того, радиоизотопная датировка валунов, перенесенных подледными водами, покажет по 10Be время их выхода на дневную поверхность, а не время паводка (радиоактивные атомы 10Be возникают в результате расщепления ядер кислорода нейтронами космических лучей, а они не могут проникнуть сквозь ледниковый щит). В самом деле, непосредственно к северу от оз.Верхнее есть огромный каньон длиной 2 км и глубиной 100 м. Но здесь пока не найдено никаких горных пород, содержащих кварц (для датировки по 10Be нужен именно кварц, так как его можно травлением кислотами очистить от поверхностного загрязнения атомами 10Be, образовавшимися в атмосфере и затем адсорбированными поверхностью образцов). Измерения по 10Be гранитных валунов, найденных к западу от оз.Нипигон, дают возраст около 8400 лет; это нижняя оценка времени освобождения района ото льда.

Наконец, не исключено, что позднедриасовое похолодание вообще не было связано с катастрофическим распреснением поверхностных вод Северной Атлантики. Возможно, температурная аномалия в тропическом поясе могла изменить характер ветров над Северной Атлантикой, что, в свою очередь, привело к образованию в этом районе плавучих льдов, прервавших термохалинную циркуляцию. И хотя сторонники этой точки зрения расходятся с большинством в отношении причин, спровоцировавших похолодание, все согласны в одном: для стабилизации холодного климата на протяжении 1400 лет в позднем дриасе была необходима перестройка океанической циркуляции.

Поздний дриас уникален как завершение последнего цикла оледенения. Колонки льда из Гренландского ледникового щита и Антарктиды показывают, что в течение этого холодного времени содержание метана в атмосфере упало с 680 до 460 ppb. Керны из Гренландии не охватывают более ранние циклы оледенения, но колонки из Антарктиды включают еще три ледниковых цикла. Ни в одном из них завершение оледенения не сопровождалось падением содержания метана, подобным произошедшему в позднем дриасе. Значит, позднедриасовое похолодание было вызвано каким-то исключительным событием, а вовсе не чем-то типичным для завершения каждой ледниковой эпохи. Внезапное высвобождение накопившейся массы пресной воды можно рассматривать как такое исключительное событие, поскольку оно зависело от случайных деталей геометрии края ледникового щита и топографии местности.

Science. 2006. V.312. P.1146-1147 (США).

Перевел "Природа", № 10, 2006 г.