Около 56 миллионов лет назад вулканы выбрасывали в атмосферу огромное количество углекислого газа, быстро нагревая Землю.
Этот временной период, называемый палеоцен-эоценовым тепловым максимумом, или PETM, часто используется как историческая параллель для нашего собственного будущего в условиях изменения климата, поскольку люди также быстро выбрасывали углекислый газ в атмосферу за последние 250 лет.
Группа исследователей под руководством Университета Аризоны опубликовала исследование в Proceedings of the National Academy of Sciences, которое включает карты температуры и осадков на Земле во время PETM, чтобы помочь лучше понять, какими были условия в тот период времени и насколько климат был чувствителен к изменениям уровеня углекислого газа.
Команда, возглавляемая профессором геолого-геофизических исследований Университета Аризоны Джессикой Тирни, объединила ранее опубликованные данные о температуре и климатические модели, чтобы подтвердить, что PETM на самом деле является хорошим индикатором того, что может произойти с климатом в соответствии с будущими прогнозами уровня углекислого газа.
PETM не является идеальным аналогом нашего будущего, но мы были несколько удивлены, обнаружив, что да, реконструированные нами изменения климата имеют много общего с прогнозами будущего, изложенными в последнем отчете IPCC (Межправительственной группы экспертов по изменению климата)- сказал Терни.
Давний период времени и наше будущее характеризуются более быстрым потеплением на полюсах, чем на остальной части земного шара — явление, называемое арктическим усилением, — а также более сильными муссонами, более интенсивными зимними штормами и меньшим количеством осадков на окраинах тропиков. Исследователи также обнаружили, что по мере того, как в воздух выбрасывается больше углекислого газа, климат становится более чувствительным, чем предсказывали предыдущие исследования.
В целом наша работа помогает нам лучше понять наше будущее в условиях изменения климата. Это дает некоторое подтверждение того, что основы изменения климата, такие как полярное усиление, более интенсивные муссоны и зимние штормы, являются чертами климата с высоким содержанием парниковых газов как в прошлом, так и в будущем— сказал Тирни.
Тирни и ее команда построили свои карты PETM, объединив так называемые прокси-данные о температуре с климатическими моделями. Палеоклиматологи, такие как Тирни, могут вывести температуру из прошлого, химически анализируя определенные типы окаменелостей за определенный период времени. Эти прокси-данные о температуре в сочетании с современной технологией моделирования климата позволили Тирни и ее сотрудникам создать карты глобальной температуры PETM.
Климатические модели, используемые исследователями для создания карт прошлого, обычно применяются для предсказания будущего климата, в том числе в оценочных отчетах . Вместо этого Тирни и ее команда использовали их для моделирования того, как Земля выглядела 56 миллионов лет назад.
Мы переместили континенты, чтобы они соответствовали PETM, а затем провели несколько симуляций с множеством различных уровней углекислого газа, от трех до 11 раз превышающих сегодняшние уровни — или от 850 частей на миллион до действительно высокого значения в 3000 частей на миллион. миллионов — потому что это все возможные уровни углекислого газа, которые могли возникнуть в PETM. Для контекста: содержание углекислого газа в нашей атмосфере сегодня составляет около 420 частей на миллион, а до промышленной революции было около 280 частей на миллион. Добавив геологические данные, мы сузили модели до тех, которые лучше всего соответствуют этим данным— сказал Тирни.
Тирни и ее команда использовали этот метод в прошлых исследованиях для реконструкции климата в более поздние периоды времени. Новое исследование также более точно оценивает, насколько сильно нагрелся земной шар во время PETM. Предыдущие исследования показали, что PETM был на 4-5 градусов теплее, чем в период непосредственно перед ним. Однако исследование Тирни показало, что это число составляет 5,6 градуса по Цельсию, что говорит о том, что климат более чувствителен к увеличению содержания углекислого газа, чем считалось ранее. Чувствительность климата показывает, насколько планета нагревается при удвоении содержания углекислого газа.
Зафиксировать это число действительно важно, потому что, если чувствительность климата высока, то к концу века мы увидим большее потепление, чем если бы оно было ниже. Прогнозы IPCC AR6 охватывают от 2 до 5 градусов Цельсия на удвоение углекислого газа. В этом исследовании мы количественно оценили эту чувствительность во время PETM и обнаружили, что чувствительность составляет от 5,7 до 7,4 градусов Цельсия на удвоение, что намного выше— сказал Тирни.
В конечном итоге это означает, что при более высоких уровнях углекислого газа, чем сегодня, планета станет более чувствительной к углекислому газу, что, по словам Тирни, «важно для размышлений о долгосрочных изменениях климата».
