Климат Земли колеблется между холодным ледниковым и теплым межледниковыми периодами; последний Ледниковый период был около 20 000 лет назад; уровень моря тогда был на 126 метров ниже современного уровня; и Голоцена, который представляет последние 12 000 лет климатических изменений, и является межледниковым периодом.
Межледниковый период примерно 127-116 000 лет назад был последним, когда уровень моря достигал или даже превышал современный уровень моря. Понимание изменений уровня моря в течение последнего межледникового периода, когда Земля была немного теплее, чем сейчас, является важной областью исследований для понимания будущего повышения уровня моря из-за глобального потепления.
Величина и траектория изменения уровня моря в течение последнего Межледникового периода, в частности Морского Изотопного этапа (MIS) 5e, неопределенны. По общему мнению уровень моря, возможно, был на шесть-девять метров выше нынешнего уровня моря, что требует дополнительного таяния Гренландии и Западно-Антарктического ледяного покрова.
Однако ученые из Университета Нью-Мексико (UNM) и Университета Южной Флориды (USF) и их международная команда сотрудников не уверены, что эти колебания уровня моря являются точными.
«В глобальном масштабе климат был теплее на 1-2 °C в течение последнего Межледникового периода, называемого Морской Изотопной стадией 5e (MIS-5e) между 127 000 и 116 000 лет назад», — сказал Виктор Поляк, старший научный сотрудник Департамента наук о Земле и планетах UNM. «Хотя это хорошо изученный период, мы до сих пор не знаем точного поведения уровня моря во время MIS-5e. Что мы знаем наверняка, так это то, что уровень моря был выше, когда климат был от 1 до 2 °C теплее 120 000 лет назад. По этой причине история уровня моря MIS-5e важна как аналог того, что произойдет с текущим уровнем моря с потеплением климата в будущем.»
До сих пор лучшими маркерами уровня моря были кораллы, так как некоторые виды растут очень близко к поверхности воды, а кораллы можно датировать урано-ториевым методом. Из таких коралловых исследований были сделаны важные реконструкции уровня моря MIS-5e. Однако научная проблема кораллов заключается в том, что никто никогда не может быть уверен в том, насколько глубоко кораллы растут ниже уровня моря, и поскольку они состоят из биогенного карбоната кальция, они подвержены изменениям, которые слегка влияют на измерения ураново-ториевого возраста, ставя под сомнение точность этого метода.
«Лучшие исследования уровня моря MIS-5e показали, что уровень моря в этот период был от 6 до 9 метров выше, чем в настоящее время. Это тревожно, потому что это говорит нам о том, что если средняя температура возрастет от 1 до 2 °C, мы можем ожидать повышение уровня моря от 6 до 9 метров» — говорит Виктор Поляк.
«Цель нашего исследования состояла в том, чтобы точно восстановить положение уровня моря в течение последнего теплого периода, между 127 000 и 116 000 лет назад, используя некоторые своеобразные карбонатные инкрустации, осажденные в прибрежных пещерах вдоль побережья Майорки», — говорит соавтор исследования, геолог Богдан П. Онак. «Большинство других известных исследований уровня моря за этот период сообщают о высотах между 6 и 9 метров, поэтому мы хотели лучше понять величину, время и стабильность уровня моря, поскольку такая информация имеет решающее значение для будущих прогнозов изменения уровня моря при сценарии глобального потепления на 1.5-2ºC.»
Фото: Victor Polyak, UNM
Исследователи изучали пещеры вдоль восточного побережья испанского острова Майорка в западном Средиземноморье. Они использовали уникальные пещерные образования, называемые фреатическими разрастаниями на спелеотемах (POS), которые естественным образом формируются на солоноватой поверхности пещерной воды, что, оказывается, точно эквивалентно уровню моря в этих пещерах вблизи побережья. Фреатические разрастания на спелеотемах образуются при дегазации углекислого газа из солоноватой пещерной воды, гидрологически связанной со Средиземным морем.
«POS хорошо сохранились, — говорит Виктор Поляк, -и, учитывая, что их можно датировать, они обеспечивают очень точные высоты уровня моря для текущих и ранее существовавших уровней моря. Они состоят из неорганического карбоната кальция (кальцита и арагонита) и датируемы уран-ториевым методом. В отличие от кораллов, они не подвержены изменениям, и поэтому урано-ториевые даты точны. Еще одним преимуществом POS является то, что они будут продолжать расти до тех пор, пока уровень моря остается стабильным на данной высоте.»
Исследования показали, что уровень моря поднялся на 6 метров выше нынешнего уровня моря ~127,000 лет назад, затем он постепенно опустился до 2 метров 122,000 лет назад, и остался на той же высоте до 116.000 лет назад. «Результаты показывают, что если доиндустриальная температура будет превышена на 1,5-2°C, уровень моря будет реагировать и подниматься на 2-6 метров над нынешним уровнем моря.» — делают вывод ученые.