Что сербская пещера рассказывает о погоде 2 500 лет назад

Если вы живете в северной Европе или Северной Америке, ваша погода частично зависит от того, что происходит с северным полярным реактивным потоком. Реактивные потоки - это сильные и устойчивые ветры, которые образуются вокруг Земли с запада на восток на нескольких милях над поверхностью. Блуждания северного полярного реактивного потока могут принести холодный воздух из Арктики в американский Мидвест или отправить волны атлантических штормов в Ирландию или Скандинавию.

Как и в большинстве случаев погоды, ученые полагают, что течение реактивных потоков подвержено влиянию изменения климата. Данные за последние сто пятьдесят лет указывают на то, что северный реактивный поток стал сильнее за это время. Но в климатических терминах век - это не так уж и долго, и не совсем ясно, является ли усиление естественным явлением.

Новые данные из Сербии

В статье, опубликованной в журнале Geology, Миаофа Ли из Фуцзяньского нормального университета и Слободан Маркович из Нови-Садского университета в Сербии, приводят новые данные по этому вопросу. Климатологи регулярно изучают воздух, запертый в полярных льдах, чтобы получить представление о состоянии климата сотни или даже тысячи лет назад. Исследователи указывают на то, что очень похожие результаты можно получить, изучая химический состав горных образований в паре сербских пещер.

Как и у многих пещер, дно Cerjanska Cave и Prekonoska Cave, находящиеся в юго-восточной части Сербии, усеяно тонкими сталагмитами. Они формируются очень медленно, когда вода капает с верхней части горы. Каждая капля несет растворенные минералы. Если вода капает в одно и то же место в течение многих лет, сталагмит постепенно формируется по мере осаждения минералов. Это очень важно, поскольку анализ минералов, из которых состоит сталагмит, может раскрыть информацию о воде, которая его образовала.

Исследователи заинтересовались именно Сербией из-за того, как ее местоположение влияет на погоду. Вид осадков, получаемых в стране, зависит от силы северного полярного реактивного потока. Когда он дует сильно, он привносит облака, сформировавшиеся над Атлантическим океаном. Когда он слабый, облака скорее идут с Средиземного моря.

Анализ сталагмитов

У этих двух водных масс есть уникальные химические отпечатки. Вода из Средиземного моря содержит больше редкого изотопа кислорода, известного как кислород-18, в котором восемь протонов этого элемента соединены десятью нейтронами вместо обычных восьми.

Доктора Ли и Маркович и их коллеги изучили два сталагмита, один размером 380 мм из Cerjanska и один размером 238 мм из Prekonoska. Используя следы двух других элементов, урана и тория, они смогли определить возраст обоих сталагмитов. Тот, который образовался в Cerjanska, вырос между 434 годом до н.э. и 1913 годом, а тот, который образовался в Prekonoska Cave, был сформирован между 798 годом до н.э. и 404 годом. Затем они проанализировали 581 образец минерала кальциевого карбоната, содержащего кислород.

Исследователи пришли к выводу, что северный атлантический реактивный поток сегодня, кажется, сильнее, чем когда-либо за последние 2500 лет. Их уверенность в своем методе усилилась, когда они смогли увидеть в горных образованиях события климата, которые известны из других источников, таких как Римский теплый период, который продолжался с 300 года до н.э. до 200 года, и Период Холодных веков, примерно с 300 по 700 годы. Что интересно, данные показывают, что реактивный поток был сильнее во время более холодных периодов и слабее во время более теплых — в отличие от наблюдаемого тренда сегодня.

Загадка современного реактивного потока

Почему современный реактивный поток, кажется, делает противоположное, пока не ясно. Исследователи предлагают в качестве одной из возможностей атмосферное влияние чего-то, называемого Северно-атлантическим районом охлаждения. Это постоянный участок необычно холодной воды, простирающийся от Гудзонового пролива в северной Канаде почти до западного побережья Ирландии. Считается, что это вызвано таянием ледников Гренландии и ослаблением океанических конвейерных лент, которые транспортируют более теплую воду из тропиков в более северные широты. Возможно, дополнительные данные, полученные из других сталагмитов в других пещерах, помогут разгадать эту загадку.