Научная команда, результаты работы которой опубликованы в журнале Nature Communications, представила комплексный анализ климатических аномалий эпохи Голоцена. Исследователи установили, что за последние 11 700 лет Земля пережила 22 масштабных похолодания, и в более чем 80 процентов случаев их хронология точно совпадала с периодами мощных вулканических извержений. Для реконструкции картины учёные восстановили хронологию 51 крупного извержения за 12 000 лет и сопоставили её с зафиксированными в геологических архивах периодами разрастания горных ледников. Совпадение оказалось статистически значимым: продвижение льда в подавляющем большинстве случаев приходилось на временной интервал, непосредственно следующий за вулканическим событием.
Пепел не главный: почему сера определяет длительность похолодания
Ключевой вывод работы состоит в том, что привычное представление о вулканическом пепле как о главном климатическом факторе является упрощением. Пепел оседает на поверхность относительно быстро и оказывает лишь кратковременное воздействие. Истинным «двигателем» длительных похолоданий, по данным исследователей, является выброс серы в верхние слои атмосферы — в стратосферу. Серные аэрозоли, попадая на эту высоту, эффективно отражают солнечный свет и запускают первичное охлаждение поверхности. При этом сами серные частицы вымываются из атмосферы за несколько лет, однако система уже успевает перейти в новое состояние, которое поддерживает низкие температуры на протяжении десятилетий и даже столетий.
Каскадный механизм: от стратосферы до сдвига дождевых поясов
Учёные описали многоуровневый сценарий, по которому разворачивается длительное похолодание. На первом этапе сера попадает в стратосферу и резко снижает температуру в Северном полушарии. На втором — площадь арктического морского льда увеличивается: светлая поверхность льда отражает ещё больше солнечных лучей, усиливая эффект охлаждения. Третий этап связан с изменением океанических течений: разрастание льда блокирует теплообмен между океаном и атмосферой и замедляет циркуляцию воды в Северной Атлантике. На четвёртом этапе тропический пояс осадков смещается к югу, что приводит к длительному засушливому и холодному климату на севере. Именно инерция океана и морского льда, реагирующих на порядок медленнее, чем атмосфера, обеспечивает «память» системы и позволяет горным ледникам значительно разрастаться.
Исторические прецеденты: Самалас и Тамбора
Исследователи привели конкретные исторические примеры, подтверждающие описанный механизм. Наиболее ярко он проявился после извержения вулкана Самалас в 1257 году — одного из самых мощных за последние тысячелетия, — а также после извержения Тамбора в 1815 году, последствия которого привели к так называемому «году без лета» 1816-го. В обоих случаях выброс серы в стратосферу запустил каскад климатических изменений, зафиксированных в исторических и палеоклиматических записях.
Почему прогноз для современности остаётся неопределённым
Несмотря на ясность механизма в условиях «природного» климата Голоцена, учёные предостерегают от прямых экстраполяций на современность. Антропогенное глобальное потепление и изменение состава атмосферы сделали современный климат существенно отличным от того, в котором формировались описанные закономерности. Пока неизвестно, сможет ли мощное извержение в XXI веке остановить тренд потепления или лишь временно сбьет глобальную температурную динамику, после чего система вернётся к нарастающему нагреву. Этот вопрос, по оценке авторов, остаётся открытым и требует дальнейших исследований с учётом текущих антропогенных факторов.
