Температура на Земле может повыситься на 14 градусов. Влияние CO2 было недооценено
Рост концентрации CO2 в атмосфере в 2 раза может повысить среднюю температуру Земли на 7–14 градусов по Цельсию, согласно анализу осадков Тихого океана, проведенному исследователями из Королевского нидерландского института морских исследований (NIOZ) и университетов Утрехта и Бристоля. Результаты были опубликованы в журнале Nature Communications.
«Повышение температуры, которое мы обнаружили, намного больше, чем 2,3–4,5 градуса по Цельсию, которое климатическая группа ООН МГЭИК, прогнозировала до сих пор», — сказала первый автор работы Кейтлин Витковски.
Исследователи анализировали керн осадочных пород, который был извлечен со дна океана около Калифорнии осадочных пород. Первая тысяча метров этого керна соответствует отложениям, накопившимся за 18 миллионов лет. Этот керн позволил оценить температуру морской воды и древние уровни CO2 в морской воде.
Память фитопланктона
Исследователи получили оценку температуры, используя метод, разработанный 20 лет назад в NIOZ. «Этот метод использует особые вещества, которые присутствуют в мембране фитопланктона», — сказал соавтор работы Яап Синнингхе Дамсте. — «Микробы оптимизируют химический состав своей мембраны в зависимости от температуры воды в верхних 200 метрах океана. Окаменевшие мембраны мы взяли из керна и проанализировали».
Исследователи разработали новый подход к оценке содержания CO2 в атмосфере в прошлом, используя химический состав двух особых веществ, обычно встречающихся в водорослях: хлорофилла и холестерина. Чтобы создать эти вещества, водоросли должны поглощать CO2 из воды и фиксировать его в процессе фотосинтеза.
Дамсте говорит: «Очень малая часть углерода на Земле находится в виде тяжелых изотопов 13C вместо обычного 12C. Водоросли явно отдают предпочтение 12C. Однако: чем ниже концентрация CO2 в воде, тем больше водорослей будут использовать редкий 13C. Таким образом, содержание 13C в этих двух веществах является мерой содержания CO2 в океанской воде. А это, в свою очередь, согласно законам растворимости, коррелирует с содержанием CO2 в атмосфере».
Очень плохой прогноз
Ученые показали, что концентрация CO2 упала с примерно 650 частей на миллион 15 миллионов лет назад до 280 как раз перед промышленной революцией.
Когда исследователи сравнили полученную температуру и уровни CO2 в атмосфере за последние 15 миллионов лет, они обнаружили сильную связь. Средняя температура 15 миллионов лет назад составляла более 18 градусов по Цельсию: на 4 градуса по Цельсию теплее, чем сегодня. Но согласно «худшему» прогнозу ООН концентрация СО2 к концу столетия значительно превысит 650 частей на миллион и достигнет 1000 частей на миллион (по сравнению с сегодняшней около 400 частей на миллион). А значит температура вырастет не на 4 градуса, как предсказывают эксперты ООН, а примерно в два-три раза больше, то есть может подняться на 14 градусов.
Но ученые предупреждают, что такой пессимистический прогноз все-таки маловероятен. 15 миллионов лет назад Земля была совсем другой.