Новое исследование: рост CO2 может привести к потеплению на 14 градусов

Цифры, о которых говорят исследователи, ставят под сомнение прежние, более осторожные прогнозы. Их анализ, опубликованный в Nature Communications, показывает: чувствительность нашего климата к CO2, возможно, сильно недооценивали.

«Температурный скачок, который мы видим в данных, значительно превышает диапазон в 2,3–4,5 градуса, который до сих пор прогнозировала Межправительственная группа экспертов ООН по изменению климата (МГЭИК)», — заявляет ведущий автор исследования Кейтлин Витковски. И это заставляет серьезно задуматься.

Откуда такие данные? Ученые взяли керн — колонку осадочных пород, поднятую со дна океана у побережья Калифорнии. Тысяча метров этого геологического «пирога» хранит в себе историю 18 миллионов лет. Анализируя его, можно восстановить и температуру древнего океана, и уровень CO2 в воде тех эпох.

Что рассказали древние водоросли

Температуру помог определить хитрый метод, разработанный в NIOZ два десятилетия назад. «Он основан на особых органических веществах, встроенных в мембраны фитопланктона, — объясняет соавтор работы Яап Синнингхе Дамсте. — Эти микроорганизмы тонко настраивают химию своих клеточных оболочек в зависимости от температуры верхних слоев океана. Мы просто извлекли и проанализировали эти окаменелые молекулярные «дневники»».

А чтобы измерить древний CO2, ученые придумали новый подход. Они обратили внимание на два ключевых вещества в водорослях: хлорофилл (тот самый, что отвечает за фотосинтез) и холестерин. Для их создания водорослям необходимо поглощать углекислый газ. Но есть нюанс.

«В природе существует крошечная доля тяжелого изотопа углерода — 13C, — говорит Дамсте. — Водоросли, как и вся жизнь, предпочитают более легкий 12C. Но чем меньше CO2 в воде, тем активнее им приходится использовать и редкий 13C». Таким образом, количество «тяжелого» углерода в этих веществах становится точным индикатором концентрации CO2 в древнем океане. А через законы растворимости это напрямую связано с уровнем CO2 в атмосфере прошлого. Элегантно, правда?

Сравнение, которое не радует

Что же показал этот химический детектив? Уровень углекислого газа плавно снижался с примерно 650 частей на миллион 15 миллионов лет назад до доиндустриальных 280.

Сопоставив графики температуры и CO2 за последние 15 миллионов лет, ученые увидели четкую и сильную связь. 15 миллионов лет назад, когда CO2 был около 650 ppm, средняя температура на планете превышала 18 градусов — это на 4 градуса теплее, чем сейчас. А теперь смотрим в будущее: по самому пессимистичному сценарию ООН концентрация CO2 к 2100 году может взлететь не до 650, а до 1000 частей на миллион (сейчас около 400). Простая экстраполяция дает не утешительные 4 градуса потепления, а в два-три раза больше — те самые пугающие 14.

Впрочем, авторы спешат уточнить: столь апокалиптичный сценарий все же маловероятен. Земля 15 миллионов лет назад была другой планетой — с иным расположением континентов и океанических течений. Но само расхождение в цифрах — серьезный звонок, игнорировать который мы больше не можем. Насколько точны наши текущие модели, если древние данные кричат о гораздо большей чувствительности климата?