Зачем нужна геология: краткая история прошлого и будущего нашей планеты

Рисунок 24. Слева: данные по изотопам кислорода, полученные из ледяного керна в северной Гренландии, показывают, что последние 8000 лет климат был крайне стабильным по сравнению с предыдущими годами. Серым цветом выделены два холодных отрезка: поздний дриас, начавшийся примерно 13 000 лет назад, и меньшее по масштабу похолодание 8200 лет назад. Справа: данные по изотопам кислорода, полученные из более раннего фрагмента того же керна, показывают многочисленные осцилляции Дансгора — Эшгера (Д — Э), происходившие в период между 20 000 и 50 000 лет назад, когда Земля находилась в тисках ледниковой эпохи. Обратите внимание, что временная шкала для двух частей рисунка отличается. (Основано на данных Проекта бурения в северной Гренландии [NGRIP], измерения сделаны в Институте Нильса Бора, Копенгагенский университет; смотрите Andersen et al. 2004).

Эти кратковременные изменения климата были слишком быстрыми и происходили слишком часто, чтобы связывать их с астрономическими колебаниями инсоляции. Как и в случае циклов ледниковий-межледниковий, пузырьки воздуха в ледяных кернах показывают, что в это время в теплые отрезки концентрация парниковых газов увеличивалась, а в холодные — понижалась. Так же, как и для чередования ледниковых и межледниковых эпох, колебания уровня парниковых газов скорее следовали за изменениями температуры, а не вызывали их — вероятно, по тем же причинам. Большинство палеонтологов полагают, что эти кратковременные события были вызваны какими-то возмущениями в климатической системе Земли, которые резко перебросили ее из одного относительно стабильного состояния в другое. Природа этих возмущений в точности неизвестна, однако, возможно, они связаны с изменениями в океанической и атмосферной циркуляции, которые являются основными механизмами переноса тепла по земному шару.

Существенным аргументом для такого вывода является тот факт, что колебания в Гренландии были более сильными, чем в Антарктиде. Кроме того, многие из крупных изменений не совпадали по фазе между полушариями. Например, керны антарктического льда демонстрируют потепление в тот момент, когда температура в Гренландии во время позднего дриаса падает. Правдоподобное, но пока еще не имеющее доказательства объяснение состоит в том, что поток теплых поверхностных вод из тропических широт в Северную Атлантику, который сейчас обеспечивает Гольфстрим, замедлился или остановился. При этом Гренландия охладилась, зато в южном полушарии осталось больше теплых вод, и поэтому оно оказалось в результате теплее обычного.

Но что могло вызвать изменение океанической циркуляции? Для таких холодных периодов, как поздний дриас и кратковременное похолодание 8200 лет назад, есть хорошие кандидаты. Оба похолодания наступили, когда мир переходил от ледниковой эпохи к межледниковой. Ледяные щиты северного полушария таяли и выделяли гигантское количество пресной воды; часто она сохранялась в огромных озерах, которые периодически прорывались через тающий ледяной барьер и колоссальными потоками устремлялись в океан. Полевые исследования и тщательное датирование идентифицировали такие события как в начале позднего дриаса, так и непосредственно перед резким похолоданием 8200 лет назад. В случае позднего дриаса огромное ледниковое озеро, покрывавшее части центральной Канады и США, затопило северо-запад континента вдоль отступающей ледяной шапки и прорвалось по бассейну реки Маккензи к Северному Ледовитому океану. К моменту 8200 лет назад ледники отступили еще больше, и у их южных окраин снова скопились огромные объемы талой воды. Ледяной барьер снова прорвался, и колоссальный поток пресной воды устремился на север, на этот раз в Гудзонов залив и Северную Атлантику.