Арктическое таяние может запустить каскад переломных моментов

Одна костяшка климатического домино уже упала и может подтолкнуть другие. Новое исследование обрисовало в общих чертах связь между переломными моментами изменения климата. Анализ данных за 23 последних года говорит о том, что первый из этих ключевых этапов был пройден в 2007 году, когда морской лёд Арктики перешёл в новое, менее устойчивое состояние. Это может ускорить наступление следующего переломного момента — обширное таяние сибирской вечной мерзлоты.

Связь между климатическими переломными моментами с указанием степени потепления по отношению к доиндустриальному уровню.

Переломный момент определяется авторами работы как маленький толчок, который вызывает цепь серьёзных изменений, в большинстве случаев необратимых. Тим Лентон из Эксетерского университета и Валери Ливина из Национальной физической лаборатории Великобритании обнаружили, что с 1979 года летняя граница морского льда постоянно находится в районе нового минимума. А с 2007 года льду требуется всё больше времени, чтобы прийти в себя после небольших изменений.

Это спорное заявление. Андерс Леверман из Потсдамского института исследований воздействия климата (ФРГ) утверждает, что потерю льда нельзя назвать переломным моментом, ибо этот процесс может быть обратим. Петер Дитлевсен из Копенгагенского университета (Дания), напротив, согласен с тем, что летний минимум 2007 года отметил поворот в истории морского льда Арктики.

Так или иначе, но на юге Арктики — в зоне сибирской вечной мерзлоты — вырисовывается следующий переломный момент. Если верить экологам, как только едома начнёт таять, микроорганизмы примутся за богатую углеродом почву, повышая её температуру и выделяя парниковые газы, ускоряющие процесс.

Антон Вакс из Оксфордского университета (Великобритания) и его коллеги по сталагмитам из подземных пещер России и Китая реконструировали 500 тыс. лет истории сибирской вечной мерзлоты (сталагмиты формируются только во время оттепели, когда в пещеру просачивается вода) и обнаружили, что в самой северной пещере (ближайшей к современной зоне сплошной вечной мерзлоты) сталагмиты росли лишь однажды — во время особенно тёплого периода, приключившегося 400 тыс. лет назад. В то время среднемировая температура превышала доиндустриальный уровень на 1,5 °C. Исследователи делают вывод, что, как только мы дойдём до этого показателя, мерзлота начнёт таять безостановочно.

Температура планеты уже повысилась на 0,8 °C. Даже если бы человечество сию минуту остановило выбросы парниковых газов, всё равно потеплело бы ещё на 0,3 °C. А это значит, что следующий переломный момент почти наверняка будет достигнут.

По мнению Лентона и Ливина, дестабилизация морского льда Арктики приведёт к изменению региональной метеорологической карты и более быстрому потеплению в Азии. Но г-н Леверман предостерегает: ни одна климатическая модель ещё не предсказывала возможность связи между переломными моментами. Но, быть может, их авторы просто не рассматривали такой ход событий? «Мы наблюдаем более сильные изменения, чем предсказывали модели, — подчёркивает г-н Дитлевсен. — Это указывает на вероятность каскада».

В теории климатического домино Лентона и Ливина главной критической точкой становится прекращение термохалинной циркуляции Атлантики. Речь идёт о большой системе течений, охватывающей всю планету и взаимодействующей с разными климатическими системами, уязвимыми перед переломными моментами, — Гренландией и Антарктикой прежде всего. С другой стороны, это явление может сыграть роль предохранительного клапана, замедлив приближение других поворотных пунктов.

Возможно ли это — и если возможно, то когда? Споры на этот счёт не утихают. «Все модели указывают на затухание опрокидывающей циркуляции по мере глобального потепления, но это не значит, что она исчезнет», — поясняет г-н Леверман. Г-н Дитлевсен и Ян Седласек из Швейцарской высшей технической школы Цюриха полагают, что существуют некие внутренние механизмы, которые вновь запустят циркуляцию в случае остановки, ведь доказательств её исчезновения в прошлом нет.

Самая плохая новость заключается в том, что природа не предупредит нас о том, когда произойдёт следующий перелом. По Лентону, палеоклиматологические данные и теория хаоса говорят о том, что экосистема изо всех сил пытается прийти в норму в случае небольших беспорядков, но чем ближе порог, тем более вялой становится реакция на чрезвычайную ситуацию. На примере таяния морского льда Арктики это видно очень хорошо: ничто не предвещало, как говорится. А г-н Дитлевсен не нашёл никаких предупредительных знаков, изучая окончание последнего ледникового периода. А вдруг отсутствие знаков и есть знак? Оба исследователя отмечают, что такие нестабильные системы, как леса Амазонки, ледники и муссоны, более предсказуемы. Значит, их коллапс ещё далеко?

Но что будет дальше? Лентон и Ливина предсказывают, что после таяния едомы станет неизбежным крах ледового щита Гренландии. В течение нескольких столетий это приведёт к повышению уровня моря на 7 м. Одно из недавних исследований предположило, что потепления всего на 1,6 °C достаточно для того, чтобы юго-восточный край щита начал терять поверхностную массу, после чего дестабилизируется весь ледниковый покров Гренландии.

Результаты исследования опубликованы в журнале Cryosphere.

Подготовлено по материалам NewScientist.