Джон Мерсер обнаружил, что коллапс ледников в Западной Антарктике 120 тысяч лет назад привел к сильному повышению уровня мирового океана. Но не было ли это событие чем‐то уникальным? Что можно узнать, проанализировав долгосрочные связи между температурой, льдом и океаном в более отдаленном прошлом?
Как мы обсуждали в связи с работой Дансгарда, Эшгера и Хайнриха, керны льда и морского дна позволяют получать очень точные исторические данные, которые могут отражать даже сезонные колебания, происходившие сотни тысяч лет назад. Наиболее подробные данные из кернов относятся к отрезку прошлого в пределах 400 тысяч лет. Если на один график нанести изменения температуры, уровня моря и количества диоксида углерода в атмосфере, выясняется, что подъемы и спуски всех этих показателей тесно связаны между собой: изменения одного сопровождаются изменениями двух других. За это время температура поднималась и опускалась в среднем примерно на шесть градусов. И эти перепады температуры сопровождались подъемом и понижением уровня моря. Тот факт, что уровень моря повышается и понижается в зависимости от температуры, никого не удивляет. Но в данных из прошлого кроется кое‐что еще.
При изменениях температуры на шесть градусов за последние 400 тысяч лет колебания уровня моря превышали сотню метров. Когда ученые отобразили на графике зависимость высоты уровня моря от температуры за 400 тысяч лет, они обнаружили прямую линию: повышение температуры на один градус приводит к повышению уровня моря почти на восемнадцать метров. Но если изобразить на этом графике сегодняшнюю ситуацию, имеет место несоответствие: для теперешней глобальной температуры уровень мирового океана довольно низкий по сравнению с тем, что было в прошлом. Расположение этой точки на графике означает, что при адаптации глобальных условий к недавнему повышению температуры уровень мирового океана неизбежно поднимется. И данные из прошлого показывают, что, если ничего не делать для понижения температуры, в ближайшие столетия уровень моря поднимется на тридцать шесть метров. Можно только догадываться, как быстро это произойдет, но изменения береговой линии и океана уже налицо.
Еще один фрагмент истории можно обнаружить в осьминогах, точнее, в их геномах. Ученые проанализировали геномы двух подвидов осьминогов: одни обитают в море Уэдделла на севере Западной Антарктики, другие – в море Росса на юге Западной Антарктики. В последовательностях генов обнаружены доказательства, что эти две популяции скрещивались между собой 100 тысяч лет назад. Сегодня это невозможно, поскольку они обитают в противоположных частях Антарктики. Единственное объяснение такого генетического родства: 100 тысяч лет назад в Западной Антарктике не было ледяной преграды. Гены осьминогов показывают, что Западная Антарктика в том виде, какой мы ее знаем сегодня, в то время не существовала и, следовательно, такие климатические изменения, о которых рассуждал Мерсер, действительно возможны.
Если история камней, льда и геномов нас чему‐то учит, становится ясно, что в будущем нам грозит повышение уровня мирового океана. В соответствии с большинством прогнозов ситуация в Западной Антарктике может меняться очень быстро, однако еще больше льда сосредоточено в Восточной Антарктике и в Гренландии.
Эрик Риньо и его коллеги измеряли высоту и массу льда, а также перемещение ледяных потоков с помощью спутников, а потом показали на карте, где и в какой степени исчезли льды на территории Антарктики после 1979 года. В период с 1979 по 1990 год лед таял со скоростью около 40 гигатонн в год. В следующем десятилетии скорость увеличилась до 50 гигатонн в год. А потом она взлетела: с 1999 по 2000 – 166 гигатонн, а с 2002 по 2017 – по 252 гигатонны в год. Лед тает как в Восточной, так и в Западной Антарктике, но особенно на специфических участках в каждом из этих регионов.
Команда Риньо настроила спутники также и для наблюдения за Гренландией, чтобы и там проверить состояние льда. Проанализировав снимки 206 ледников за период с 1972 по 2018 год, они установили, что Гренландия, которая наращивала ледники с 1972 по 1980 год со скоростью 47 гигатонн в год, стала их терять: 51 гигатонну в 1990‐е, 187 гигатонн в 2000‐е и 286 гигатонн в 2010‐е. Вода от гренландских ледников стекает в океан, что привело к повышению уровня мирового океана на полтора сантиметра за весь этот период, особенно за последние восемь лет. Теперь следует волноваться не по поводу возможного повышения уровня мирового океана из‐за таяния ледников, а по поводу скорости изменений. Если эти процессы будут происходить медленно, человечество успеет к ним адаптироваться. Однако скорость исчезновения ледников постоянно растет. В настоящее время Антарктика теряет около 150 миллиардов тонн льда в год, а Гренландия – около 270 миллиардов тонн в год. И вся эта пресная вода стекает в океан.
Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) обработало спутниковые данные, результаты анализов льда и исторические записи относительно уровня мирового океана и климатических изменений, на основании чего в 2022 году был выпущен Технический отчет о повышении уровня мирового океана. За прошлое столетие уровень воды поднялся на пятнадцать сантиметров. По оценкам, в последующие тридцать лет он поднимется на тридцать сантиметров – на одних побережьях сильнее, на других слабее. На период после 2052 года прогнозировать довольно сложно. Теперь уже ясно, что вода поднимется. Вопрос заключается в том, насколько она поднимется и как быстро. Получить надежные данные с помощью таких предсказаний непросто, поскольку система сложная и в нашем понимании поведения ледников остается еще много неизвестных факторов. Как всегда в подобных ситуациях, предсказания различаются. В одном исследовании выдвинуто предположение, что в последующем столетии уровень воды поднимется на три метра, если температура на планете поднимется больше чем на три градуса. Но это предсказание противоречит менее устрашающим прогнозам, в соответствии с которыми к 2100 году уровень мирового океана поднимется на десять сантиметров.
Дети из Грис-Фьорда и Кейп-Кода, познакомившиеся благодаря видеозвонку, связаны между собой, как и все мы, через твердый лед и жидкую воду. Даже небольшой, но быстрый подъем уровня мирового океана может разрушить жизнь многих людей на планете. Прибрежные города и регионы, находящиеся на уровне моря или ниже, как в Голландии, в части Дании, на юге Флориды, в Бангладеш и в других местах, будут залиты соленой водой. Соленая вода повлияет на географию, экосистему и даже на питьевую воду в местах проживания людей по всему земному шару. Риску подвергаются жители тихоокеанских островов, таких как Маршалловы острова и Кирибати, в настоящее время находящихся фактически на уровне моря. Есть грустная ирония в том, что эти же острова регулярно опустошались в 1950‐е годы во время проведения ядерных испытаний более развитыми государствами. Промышленная активность многих из этих государств может привести к полному исчезновению самих островов.
Но таяние ледников повлияет не только на прибрежные регионы. Вращение Земли и топография береговой линии и морского дна формируют океанские течения, переносящие воду по мировому океану. Например, теплые океанские воды прибывают в Атлантический океан, где остывают и опускаются ниже, продвигаясь к югу. Именно из‐за этих течений в Европе теплее, чем в других местах на тех же широтах: Мадрид и Филадельфия находятся на близких широтах, но очень сильно различаются по среднегодовой температуре. В результате таяния льдов Антарктиды и Гренландии пресная вода будет попадать в эти течения и, как предсказывают, замедлять их. Ослабление течений приведет к тому, что в Европе станет суше и прохладнее, а на более южных широтах – влажнее и теплее. Эти изменения повлияют на погоду, производство продуктов питания и экономику данных регионов.
Конечно же, сильнее всего исчезновение льдов повлияет на Арктику и Антарктику. Здесь меняются все связи между ландшафтом, людьми и другими живыми существами.