Восстановленная температура океана за последние 700000 лет

Исследователи керна льда Берна уже в 2008 году смогли продемонстрировать, как концентрация CO2 в атмосфере изменилось за последние 800 000 лет. Теперь, используя тот же ледяной керн из Антарктики, группа под руководством бернского исследователя климата Хубертуса Фишера показывает максимальное и минимальное значения, между которыми колебалась средняя температура океана за последние 700 000 лет. Результаты реконструкции только что опубликованы в журнале. прошлого.


Основные выводы исследования: средние температуры океана были очень похожи на протяжении последних семи ледниковых периодов, в среднем на 3,3 ° C холоднее, чем в доиндустриальный базисный период, как уже предполагалось на основе синтеза глубинных температур из морских отложений. Однако температура океана в теплые периоды 450 000 лет назад была намного ниже, и CO.2 концентрации были ниже, чем в наш теплый период, несмотря на аналогичную солнечную радиацию. Новые измерения показывают, что температура океана также определяется изменениями циркуляции океана. Так называемая глобальная циркуляция глубинных вод оказывает значительное влияние на накопление тепла в океане.

«Чтобы понять, как меняется тепловой баланс климатической системы, – говорит Хубертус Фишер, – мы должны прежде всего понять океан». Например, 93 процента дополнительного тепла, которое люди накапливают за счет увеличения выбросов парниковых газов, в настоящее время хранится в океане, а не в атмосфере. Это означает, что без поглощения тепла океаном повышение температуры, измеренное на суше из-за антропогенного изменения климата, было бы значительно большим. Однако, поскольку имеют огромную массу по сравнению с атмосферой, изменения температуры, измеряемые сегодня в океане, очень малы.

Достаточно измерений на нескольких образцах льда.

Актуальность данных из океана для исследования климата демонстрируется международным проектом ARGO, мобильной системой наблюдения за мировым океаном, с помощью которой, например, с 2000 года проводятся непрерывные измерения температуры на глубине до 2000 метров. Примерно 4000 дрейфующих Для этого используются буи, разбросанные по всем океанам. Это делает подход исследователей Берна еще более поразительным по сравнению с этим: «Нам нужен только один образец полярного льда для измерения средней температуры океана, – объясняет Хубертус Фишер, – конечно, мы и далеки от точности ARGO, но, наоборот, мы может заглянуть в далекое прошлое “. Изучается не замороженная морская вода, а пузырьки воздуха, застрявшие в ледниковом льду Антарктиды. А именно: благородные газы аргон, криптон, ксенон и молекулярный азот. Большинство этих газов находится в атмосфере, лишь небольшая часть растворяется в океане. Насколько хорошо каждый газ растворяется в морской воде, зависит от температуры океана. Следовательно, изменение соотношения этих газов в образцах льда можно использовать для восстановления прошлых средних температур океана.

Высокоточные измерения газа бернскими исследователями

«Предпосылкой для этого метода являются высокоточные измерения с использованием динамического масс-спектрометра, – подчеркивает Хубертус Фишер, – что стало возможным благодаря большим усилиям нескольких докторантов и постдоков, участвовавших в публикации». Важное значение имеют также методы обработки и измерения, разработанные в Берне в рамках проекта MATRICs, финансируемого Европейским исследовательским советом (ERC). Прошлые температуры океана определены в Берне с точностью до 0,4 ° C. Эта точность позволяет проследить климатические взлеты и падения в прошлом, поскольку разница в средней температуре океана между ледниковым периодом и теплой фазой за последние 700 000 лет составляла около 3 ° C. Помимо лаборатории в Берне, только Институт океанографии Скриппса в Сан-Диего, США, с которым тесно сотрудничают исследователи Берна, до сих пор проводил такие измерения во всем мире.