Распределение соли океаническими течениями играет решающую роль в регулировании глобального климата. Это то, что обнаружили исследователи из Университета Далхаузи в Канаде, Центра океанических исследований Гельмгольца GEOMAR в Киле, Института Альфреда Вегенера, Центра полярных и морских исследований имени Гельмгольца (AWI) и MARUM — Центра наук о морской среде Бременского университета. новое исследование, опубликованное в Достижения науки.

Они изучали природные климатические аномалии, в том числе так называемый Малый ледниковый период. Этот холодный период с 15 по середину 19 века привел к неурожаям, голоду и болезням в Европе. Хотя Малый ледниковый период является одним из наиболее изученных периодов в новейшей истории, лежащие в его основе климатические механизмы остаются спорными.

«Изучение недавних природных климатических аномалий помогает понять процессы и механизмы, которые могут спровоцировать антропогенное глобальное потепление», — говорит доктор Анастасия Журавлева, ведущий автор исследования. Она была доктором философии. Студентка GEOMAR и получила премию Аннетт Бартельт за свою диссертацию в 2019 году. Затем она работала научным сотрудником в GEOMAR и Университете Далхаузи, где исследование было завершено.

«Исследователи часто рассматривают увеличение площади морского льда и опреснение в приполярной части Северной Атлантики как возможные причины прошлых холодных периодов, но процессы в тропической Атлантике кажутся не менее важными», — говорит доктор Журавлева.

«На самом деле, в отличие от северных и средних широт, существует мало информации об этих недавних климатических явлениях в субтропической и тропической Атлантике и их влиянии на регионы Северного полушария», — добавляет доктор Хеннинг Баух, палеоклиматолог из AWI и GEOMAR, со-инициатор и соавтор исследования. «Именно здесь и вступают в силу наши исследования».

Итак, что же происходило в тропической Атлантике во время исторических климатических аномалий и как потенциальные изменения там могли повлиять на циркуляцию океана и климат гораздо дальше на север? Чтобы ответить на эти вопросы, команда работала над профилем отложений южного Карибского моря и реконструировала соленость и температуру поверхностных вод за последние 1700 лет. Помимо прочего, исследователи определили изотопный и элементный состав известковых оболочек планктона.

Результаты показывают похолодание примерно на 1°C во время Малого ледникового периода. «Это значительное изменение температуры для этого региона», — говорит доктор Махьяр Мохтади, соавтор исследования и руководитель группы по изменчивости климата в низких широтах в MARUM. «Особо примечательно появление еще одного ярко выраженного похолодания в VIII-IX веках. Более низкие температуры в теплом тропическом океане привели к уменьшению количества осадков в регионе, что совпало с сильными засухами на полуострове Юкатан и упадком классической культуры майя».

Кроме того, исследователи обнаружили, что холодные климатические аномалии в приполярной Северной Атлантике и Европе сопровождались ослаблением циркуляции океана и повышением солености в Карибском бассейне. «Адвекция, или перемещение тропической соли в высокие северные широты, необходима для поддержания высокой приземной плотности в приполярной части Северной Атлантики. Это является предпосылкой общей стабильности крупномасштабной океанской циркуляции, включая перенос теплого Гольфстрима. воды, которая отвечает за умеренную температуру в Европе», — говорит доктор Баух.

Таким образом, данные об историческом прошлом позволяют реконструировать сообщение через Северную Атлантику. Первоначальное похолодание может быть вызвано извержениями вулканов, низкой солнечной активностью и обратными связями между морским льдом и океаном на севере. Новое исследование предоставляет доказательства того, что уменьшение перемещения соли в высокие северные широты усилит и продлит эти климатические явления. И наоборот, медленное перемещение положительных аномалий солености из тропиков в конечном итоге приведет к увеличению плотности на поверхности субполярной Северной Атлантики.

Это может способствовать переносу тепла океанскими течениями на север, что приведет к более умеренным температурам в Европе и Северной Америке.

«Такая обратная связь солености известна из моделей и предполагалась для Малого ледникового периода. Однако из-за отсутствия данных о тропическом океане эти предположения были основаны на менее прямых данных об осадках», — говорит доктор Журавлева.

Есть свидетельства того, что Гольфстрим ослабевает и что вероятной причиной является антропогенное потепление. Не вызывает сомнений то, что последствия этих изменений будут глобальными. Степень взаимодействия различных климатических механизмов остается открытым вопросом. Это исследование теперь подтверждает, что транспорт соли с юга на север является ключевым фактором в происходящих процессах.