Методы реконструкции климата последних нескольких тысяч лет

Геологические и микрофаунистические методы: первые работают в масштабах десятков и сотен миллионов лет, вторые – десятков и сотен тысяч лет. Микрофаунистика изучает останки древней фауны в осадочных породах, как правило, в донных отложениях озер, морей и океанов. Скорость накопления осадков чрезвычайно мала, поэтому в одном небольшом образце содержится информация сразу о тысячах и десятках тысяч лет. Это очень грубо. Приведенные ниже методы дают возможность судить о температуре, например, зимы такого-то года.

Дендрохронология. Каков климат, такова и растительность. А какова растительность (флора), таков и животный мир (фауна). Деревья – живые хронисты эпохи. Смена времен года отражается на спилах годовыми кольцами. Каждый год образуется новое кольцо. По кольцу видно, хорошо было дереву в тот год или плохо. Если дереву хорошо, оно быстро толстеет, годовые кольца получаются широкими, а если дереву чего-то не хватает, годовое кольцо получается узкое. Но вот чего не хватает дереву для полноценного роста - тепла или влаги? То есть, холодное было время, или засушливое? На этот вопрос дендрохронологический метод ответить не может.

Палинология. Название метода произошло от английского слова pollen [polin]–«пыльца». Палинология позволяет реконструировать температуру и уровень осадков по ископаемым остаткам спор и пыльцы растений.

Уже давно в науке существует двухпараметрическая диаграмма Холдреджа. По вертикали в ней отложена среднегодовая температура, а по горизонтали среднегодовое количество осадков. На самой диаграмме нанесены линии, ограничивающие все известные на свете растительные сообщества – арктическая тундра, тайга, широколиственные леса, пустыня, полупустыня, лесостепь, степь, саванна, тропические леса. То есть, располагая всего двумя параметрами – среднегодовыми температурами и влажностью, можно сказать, в какой конкретно зоне вы находитесь. Если, скажем, осадков у нас 600 мм, а среднегодовая температура +5^оС – это смешанные леса в умеренной зоне, Москва. Если осадков 4000 мм, а среднегодовая температура +27^оС – влажные тропические леса. Температура -5^оС и всего 200 мм осадков – арктическая пустыня.

Иными словами, если где-то в природе мы нашли законсервированные остатки пыльцы растений, которые в состоянии датировать по времени, то получаем самый настоящий палеотермометр. Прекрасными хранителями таких остатков являются верховые торфяные болота. Торф – это недоделанный уголь. На 98% он состоит из растительных остатков и на 2% - из остатков животных и микроорганизмов. Скорость торфонакопления очень велика – она может достигать нескольких миллиметров в год. Извлекая из болота колонки торфа, мы имеем подробную информацию – буквально по годам.

После того как палинологи извлекают из болота торфяные керны, они изучают их по слоям: смотрят, в каком слое пыльца каких растений содержится. Скажем, если в слоях торфа травянистые сообщества преобладают над древесно-кустарниковыми видами, значит когда-то здесь была степь. Если говорить о центральной России, то ландшафт здесь менялся от тундры и даже арктической пустыни до широколиственного леса. А дальше по соотношению пыльцы разных видов определяется среднегодовая температура. Причем точность метода составляет полградуса для среднегодовой температуры.

Гляциология. С.96. Изучает вечные льды. Они есть в Арктике, Антарктике, Гренландии, высоко в горах на любой широте. Ледники в горах очень остро реагируют на колебания среднегодовой температуры. Чуть тепе стало – нижняя оконечность ледника подтаяла и ушла выше в горы. Похолодало – ледник опустил свой ледник ниже. Кроме того существует гляциология изотопная. В лабораториях с помощью масс-спектрометров ученые устанавливают химический и изотопный состав кернов. По соотношению изотопов кислорода ¹⁶О и ¹⁸О в атмосферных осадках (то есть в снегах, которые выпали в Антарктиде и слежались в лед) определяют прежний климат. Дело в том, что изотопное соотношение изотопов ¹⁶О и ¹⁸О в воде очень четко коррелирует с температурой.

Для этих исследований в многолетних ледовых куполах с помощью бура вынимают керны (столбики льда). В ледовых столбиках попадаются вмороженные мельчайщие пузырьки воздуха, исследуя газовый состав которых можно узнать состав атмосферы Земли в далеком прошлом.

Содержание в атмосфере углекислого газа очень хорошо коррелирует с температурой –высокие пики температуры на графике совпадают с высокими пиками содержания СО₂ в атмосфере. То есть, в эпохи потепления углекислоты в атмосфере было больше, чем в эпохи похолодания. Откуда же она бралась, если никаких активно пыхтящих фабрик и заводов миллионы лет назад не было? А бралась она из океанов. Сначала увеличивалась среднеглобальная температура, потом повышалась концентрация парниковых газов в атмосфере из-за повышения температуры воды: океаны начинали активно газить, как теплое шампанское. Т.е., повышение концентрации углекислого газа в атмосфере – следствие повышения ее температуры, а не наоборот!

Лимнология. С.100. Это анализ озерных отложений. Озера – настоящие аккумуляторы климатичекой информации. Существует три вида озерных отложений – диатомовый, микрофаунистический и изотопный. Диатомы – класс микроводорослей. В мире существует около пяти тысяч диатом. Причем соотношение этих видов в водоеме зависит от температуры. В холодной воде живут одни виды диатом, в чуть более теплой – другие. Потеплела вода на градус – изменился видовой состав. Живой термометр! Исследуя диатомовый микст, можно сказать, какая температура была в ту или иную эпоху.

Кое - что можно сказать и просто по характеру озерных отложений. Скажем, если в некоторых слоях керна донной грязи африканского озера Чад много песка, значит Сахара наступала в ту эпоху. Если песка нет совсем, а есть тропическая микрофауна, значит шумели здесь тропические леса. Так один слой керна за другим рассказывают нам, как менялся климат в данной части Африки.

Исторические методы. С.105. Историческая климатология – это восстановление картины на основе документов. Летописи. Показания древних историков. Художественные произведения. А начиная с XVI века – судовые журналы, дневники путешественников.

Извлечения из статьи «Нет глобального потепления – есть глобальная бюрократия» Юлии Латыниной в газете «Комсомольская правда»от 25 февраля-4 марта 2010 г. №7-а.

За последние 65 млн. лет Земля пережила 4 ледниковые эры.

Последнее отступление ледников в голоцене началось 10 тыс. лет назад.

В 982 г. викинг Эйрик Рыжий назвал открытую им землю Гренландией потому, что она была зеленой.

В Х-ХIII веках Европа была теплее, чем сегодня. В Северной Германии и Шотландии рос виноград. Затем начался малый ледниковый период. Европа пережила экологическую катастрофу. В Шотландии и Северной Германии прекратилось виноградарство. Снег выпадал даже в Италии. Из-за холодных зим начался массовый голод. В XVI Европа оттаяла и в XVII веке начала замерзать снова. В 1621 – 1669 годах замерзал Босфор, в Москве в начале XVII века заморозки ударяли в июле-августе, а снег ложился в начале осени. Очевидно, что XVI веке Европа оттаяла не из-за парникового эффекта. Также очевидно, что климатический оптимум X-XIII веков, когда Гренландия была зеленой, а в Шотландии рос виноград, не привел к исчезновению человечества. Катастрофой для Европы стало, наоборот, похолодание.

Глобальное потепление – процесс постепенного увеличения среднегодовой температуры атмосферы Земли и Мирового океана. Межгосударственная группа экспертов по изменению климата (МГ ЭИК) ООН утверждает, что средняя температура по Земле поднялась на 0.7^оС по сравнению со второй половиной XVIII века и что большая часть потепления, наблюдавшегося в последние 50 лет, вызвано деятельностью человека, в первую очередь выбросом газов, вызывающих парниковый эффект. По мнению экспертов, в XXI веке средняя температура поверхности Земли может повыситься от 1.1до 6.4^оС. И это приведет к повышению уровня Мирового океана, природным катаклизмам, наводнениям, засухе, ураганам.