W ciągu ostatnich dwóch tysiącleci miały miejsce dwa okresy globalnego ochłodzenia, które doprowadziły do gwałtownych wahań poziomu morza - do 4,23 milimetra rocznie. Jest to zauważalnie silniejsze niż obecnie. Okazuje się, że obecne zmiany klimatyczne nie są bezprecedensowe w historii ludzkości. A cofnięcia się morza w przeszłości mogą spowodować dwa całe kryzysy cywilizacyjne. Spróbujmy teraz zrozumieć, dlaczego jest to dla nas ważne.
Poziom morza: wszędzie inny, pomimo prawa statków, które się ze sobą łączą
Zwykle myślimy o poziomie morza jako o czymś stałym i takim samym na całej planecie. Tak nie jest: poziom morza w Irlandii jest o ponad 150 metrów wyższy niż na Malediwach, a nawet jego obecny wzrost w niektórych miejscach jest szybszy, ale w niektórych jest dokładnie odwrotnie: tam „opada” średni poziom oceanów.
Wyraźnie widać, że w regionie Nowej Gwinei poziom morza jest o ponad 80 metrów wyższy niż średnia światowa, a na Malediwach - - ponad 100 metrów niżej.
Na pierwszy rzut oka wydaje się, że jest to sprzeczne z prawem naczyń połączonych: w końcu Ocean Światowy jest jeden, a woda z wyższego miejsca musi wpływać do niższego, wyrównując powierzchnię. W rzeczywistości nie ma sprzeczności. Nasza planeta nie jest kulą, ale geoidą, a te jej części, w których kula jest lekko „wyszczerbiona”, mają inny kształt powierzchni. Ograniczenia grawitacyjne i kształt Ziemi powodują ogromną, sięgającą kilkuset metrów, różnicę poziomów morza w różnych miejscach.
Miejsca o największej wypukłości geoidy zaznaczone są na czerwono, a na niebiesko - miejsca o największej wklęsłości.
Aby się nie pomylić i nie zrozumieć, co dzieje się na całej planecie, posługują się koncepcją globalnego poziomu morza. Uśrednia wszystkie nieregularności geoidy, co umożliwia uzyskanie pojedynczej miary zmiany „średniego” poziomu morza.
Film promocyjny:
Tak więc do lat 80-tych rósł o 1,8 milimetra rocznie, a od lat 80-tych o 3,2 milimetra rocznie (obecnie 3,3 milimetra). Wartość sama w sobie jest niewielka, ale są miejsca, w których ze względu na lokalną specyfikę morze przychodzi szczególnie szybko: na przykład na Pacyfiku.
W szczególności na wyspach Oceanu Spokojnego nie miało to jeszcze większego wpływu: wręcz przeciwnie, zwiększył się obszar Tuvalu i Kiribati zarejestrowany na zdjęciach satelitarnych. Ale z pewnością w przyszłości gdzieś na Ziemi może zaistnieć sytuacja, w której podniesienie się morza wymusi wzmocnienie wybrzeża przez wysypanie go piaskiem.
Należy jednak pamiętać, że morze jest w stanie nie tylko posuwać się naprzód, ale także cofać. A takie procesy mogą być jeszcze bardziej niebezpieczne.
Starożytny kryzys: pierwszy zimny trzask
Jedną z najważniejszych właściwości zmian poziomu morza jest wyraźne odzwierciedlenie tego, co dzieje się z klimatem. Jeśli się zmieni, zmienia się wraz z nim morze. Z powodu globalnego ocieplenia poziom morza podniósł się do 21 centymetrów od 1900 roku. Głównie ze względu na ekspansję wody morskiej z ogrzewania. Dodatkowym czynnikiem było topnienie części lodu na Grenlandii i innych regionach. Podnoszący się poziom mórz jest jednym z kluczowych dowodów na globalne ocieplenie.
Powstaje pytanie: czy poziom morza zmienił się wcześniej? Poprzednie pomiary na Oceanie Atlantyckim dały inne dane: gdzieś odnotowano zmiany w ciągu ostatnich dwóch tysięcy lat, gdzieś - nie, i wydawało się, że wszystkie te fluktuacje w jakimkolwiek kierunku nie przekraczały 0,25 metra. Niewiele, ale wciąż więcej niż obecny wzrost mórz z powodu globalnego ocieplenia.
Problem z tymi liczbami polega na tym, że zliczono je na podstawie poziomu słonej wody na przybrzeżnych bagnach. Nie jest to bezpośredni pomiar poziomu morza i może zawierać znaczące błędy. Dane dotyczące Pacyfiku są rozproszone, nie zawsze jednoznacznie datowane, dlatego niektórzy badacze uważają je za spekulacyjne.
Międzynarodowy zespół naukowców opublikował niedawno artykuł w Nature Geoscience, badający atole koralowe Malediwów, wyspy na Oceanie Indyjskim w pobliżu równika. Zaletą tego punktu badawczego jest brak zauważalnej tektoniki, osiadanie i wypiętrzanie terenu z przyczyn geologicznych są niezwykle powolne. Atole koralowe są ściśle związane z poziomem morza: kiedy poziom morza wyraźnie spada, koralowce lądują na otwartym powietrzu podczas odpływu i giną.
Atol Malediwów, gdzie pobrano próbki korali datowanych na pracę.
Ponadto autorzy zastosowali dokładne datowanie starożytnych koralowców uranowo-torowym. Opiera się on na fakcie rozpadu uranu wraz z powstawaniem atomów toru, a znając tempo tego rozpadu umożliwia dokładne obliczenie chronologicznego układu zmian poziomu morza (dokładniej niż w większości poprzednich prac na ten temat).
Jeden z punktów pobierania próbek koralowców w fazie pomiaru.
Okazało się, że w latach 2000-100 pne poziom morza na Malediwach był o 0,5 metra powyżej średniej naszej epoki, co oznacza raczej ciepły klimat. W 234-605 roku poziom zaczął gwałtownie spadać, co najmniej znajdował się 1,34 metra poniżej obecnego średniego poziomu morza. Dwie próbki wskazywały nawet na poziom 1,45 metra poniżej prądu.
Wydarzenie trwało 371 lat i nie można go wytłumaczyć niczym innym niż zauważalnym spadkiem temperatury w równikowych regionach Oceanu Indyjskiego. Wody równikowe są często bardziej podatne na ocieplenie, ponieważ znajdująca się w nich woda szybciej podnosi temperaturę, rozszerzając się i prowadząc do ruchu morza - ale ten sam wzór działa w przeciwnym kierunku.
Okazuje się, że w latach 234-605 na planecie może być zauważalnie chłodniej niż obecnie. Co ciekawe, okres ten zbiega się z upadkiem i upadkiem Cesarstwa Rzymskiego oraz Wielkiej Migracji.
Historycy kojarzą upadek Cesarstwa Rzymskiego z systematycznymi nieurodzajami, które często trwały kilka lat z rzędu.
Wcześniej, na podstawie wąskich słojów drzew (norma przy zimnym trzaskaniu), inne grupy naukowe wysunęły już hipotezę „późnoantycznej małej epoki lodowcowej”. Jednak wtedy było to około 500-600s i nie było danych z wcześniejszego okresu. Teraz staje się jasne, że ochłodzenie mogło rozpocząć się już w III wieku, zbiegając się w czasie z kryzysem starożytnej cywilizacji.
Autorzy badania zauważają, że te 371 lat to 13 najzimniejszych dekad ostatnich dwóch tysięcy lat. Ponieważ chłodniejsze okresy zwykle pokrywają się ze spadkiem opadów, powinny one mieć katastrofalne skutki dla rolnictwa w postaci susz i nieurodzaju.
Po VII wieku korale na tym obszarze rosły dopiero w XV wieku: autorzy uważają, że poziom morza podniósł się co najmniej do współczesnego lub nawet wyższego, nie dając lokalnym rafom światła wystarczającego do wzrostu.
Nowy czas: druga fala zimnego trzasku
W latach 1481-1807 Malediwy doświadczyły drugiego okresu niskiego poziomu morza, średnio w tym czasie o 0,71 metra niższego niż obecnie. W 1807 roku poziom osiągnął minimum - 0,89 metra poniżej współczesnej średniej. Należy podkreślić: upadek morza w pobliżu Malediwów, zarówno w czasach nowożytnych, jak i starożytnych, jest znacznie silniejszy niż jego wzrost podczas współczesnego globalnego ocieplenia.
Ilustracja z lutego z francuskiej księgi godzin 1412-1416. Lekkie ubrania, cienki śnieg, a to wszystko w środku zimy. Na ilustracjach pozostałych, mniej dotkliwych miesięcy, śniegu w ogóle nie ma. Wydaje się, że już na początku XV wieku klimat w Europie był dość ciepły.
Tylko w 2017 roku poziom morza w pobliżu Malediwów podniósł się o 0,89 metra, czyli osiągnął obecny poziom. W ciągu 210 lat antropogenicznego globalnego ocieplenia morze rozrosło się o tyle samo, ile cofnęło się w znacznie krótszych okresach w III-VII i XV-XIX wieku.
Szczytowe cofanie się morza odnotowane w pracy przez ostatnie dwa tysiące lat wynosi 2,8 milimetra rocznie. Obecnie szczytowe tempo podnoszenia się poziomu morza wynosi 3,4 milimetra rocznie (jest to limit, powszechnie określany jako 3,3 milimetra rocznie). Pokazuje to, że obecny postęp morza jest porównywalny z szybkością jego cofania się w ciągu ostatniego tysiąca lat.
Ponadto, po ustąpieniu morza w późnej starożytności, nastąpił jego szybki postęp - a na początku lat siedemdziesiątych XX wieku, zgodnie z pracą, tempo przesuwania się morza wynosiło 4,23 milimetra rocznie, czyli znacznie więcej niż obecnie.
Nie mniej interesujące jest to, że w przypadku Malediwów obecny poziom morza jest nadal znacznie poniżej poziomu z czasów świetności starożytnego świata - 2000-100 pne (różnica pół metra).
Kanały Holandii, XVII wiek. Odzież jest zauważalnie cieplejsza niż w średniowieczu. W Europie Zachodniej używanie sań stało się normą.
Wydarzenia współczesności - okres ten nazywany jest także „małą epoką lodowcową” - obejmowały szereg wojen i lat głodu. Najbardziej brutalne z nich sięgają pierwszej połowy XVII wieku, kiedy to seria kilkuletnich klęsk głodu doprowadziła do kłopotów w Rosji, a populacja Niemiec w wyniku wojen i głodu spadła o 50 do 70%.
Z pewnością jest to również bardzo podobne do kryzysu cywilizacyjnego. Kluczowe kraje 1481 r., Takie jak Hiszpania, Portugalia, czołowe republiki włoskie, takie jak Wenecja, Florencja i Genua, do 1807 r. Stały się tylko bladym ich cieniem, a Chiny były tak słabe, że przeszły podbój przez kolejną falę barbarzyńców.
Niemniej jednak szereg innych państw w tym czasie wyraźnie wzmocniło swoją pozycję. Anglia, Francja i Rosja do 1807 roku stały się znacznie większe, miały więcej ludności i możliwości. To prawda, że we wszystkich trzech przypadkach zbiegło się to z aktywną ekspansją terytorialną tych państw, co pozwoliło im uzyskać zasoby, których nie było tam w 1481 roku.
Dlaczego to jest ważne
Morze nie może cofnąć się ani o 89 centymetrów (szczyt od pracy), ani o 0,7 metra (średnio przez dwa okresy chłodne), jeśli nie ma trzasku zimna. Obecnie atole Malediwów są najdokładniejszymi pomiarami poziomu morza w ciągu ostatnich tysięcy lat.
A z pomiarów na lokalnych koralowcach wynika, że w tym czasie nastąpiły dwa dość silne trzaski zimna, o amplitudzie zbliżonej do obecnego ocieplenia. Jeśli chodzi o prędkość - sądząc po rekordowo gwałtownym cofnięciu się morza o 2,8 milimetra rocznie - te zimne trzaski mogą nastąpić nawet szybciej niż obecne ocieplenie.
Tymczasem na początku 2019 roku opublikowano pracę, która ogólnie zaprzeczała samej rzeczywistości Małej Epoki Lodowcowej Nowego Czasu, a także późnoantycznej małej epoki lodowcowej. Jego autorzy argumentowali, że najbardziej wiarygodne oznaki zimnej pogody w małej epoce lodowcowej dla różnych regionów miały miejsce w różnym czasie, dlatego ogólnie temperatura na Ziemi nie wydawała się zmieniać.
Wahania poziomu morza do 0,89 metra wskazują na skrajną wątpliwość tego wniosku, często wyciąganego z zapisów historycznych lub pośrednich wskaźników temperatury. Poziom morza jest bardziej wiarygodną miarą globalnych temperatur niż poszlaki.
Autorzy nowego artykułu zwracają uwagę, że ich poprzednicy nie mogli uzyskać dokładnych danych o zmianach poziomu morza w innych miejscach - głównie dlatego, że rafy koralowe przez ostatnie 200 lat aktywnie rosły w następstwie podnoszenia się poziomu mórz. W procesie ponownego wzrostu często niszczyły lub silnie mieszały materiały ze starszych raf, które zachowały się tylko w ograniczonej liczbie miejsc o wyjątkowo sprzyjających warunkach, takich jak Malediwy. Oznacza to, że zastosowana w ich pracy metoda pozwala na głębszą i bardziej realistyczną ocenę zmian klimatu na przestrzeni ostatnich stuleci.
Bezprecedensowa zmiana klimatu? Nie wygląda jak
Naukowcy konkludują: „Wielkość i prędkość zmian poziomu morza na obecnym Oceanie Indyjskim nie są bezprecedensowe w ciągu ostatnich 2000 lat”. Te słowa wyglądają sucho i skąpo - w rzeczywistości jest to czasopismo naukowe, co jeszcze może mieć stylowy tekst?
Ale jest za nimi wiele. Jeśli w ciągu ostatnich dwudziestu stuleci morze cofało się w tempie do 2,8 milimetra rocznie i osiągało poziom 4,23 milimetra rocznie, to okazuje się, że jego obecny wzrost o 3,3 milimetra rocznie nie tylko nie jest bezprecedensowy, ale także całkiem umiarkowany. Autorzy uważają, że pradawny okres poziomu morza na Malediwach (pół metra powyżej obecnego) nastąpi dopiero w XXI wieku.
Co ważniejsze, zmiany temperatury w epoce przedantropogenicznej, kiedy ludzie nie mogli wpływać na klimat, jak to robią obecnie, są porównywalne w zakresie do obecnych. To bardzo nieprzyjemny znak. Przypadkowe wahania klimatu, takie jak późny antyk czy mała epoka lodowcowa, mogą prowadzić do niepokojących konsekwencji w postaci wysokiej śmiertelności na zimno (i jest ona znacznie wyższa niż śmiertelność z powodu upałów), nieurodzaju i susz.
Byłoby miło zrozumieć i ustalić dokładny winowajcę wydarzeń tamtych lat - aby uniknąć ich powtórzenia. A przynajmniej nie daj się zaskoczyć.
Alexander Berezin