Учёные из Университета Бордо выяснили, как небольшие изменения солнечной радиации около миллиона лет назад помогли перестроить климат Земли. Из-за сдвига западных ветров в Северной Атлантике ледниковые циклы удлинились примерно с 40 до 100 тысяч лет. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Что изменилось в среднем плейстоцене

Период так называемого среднеплейстоценового перехода длился примерно с 1,2 миллиона до 650 тысяч лет назад. В это время привычный ритм оледенений сменился: вместо циклов продолжительностью около 41 тысячи лет стали преобладать циклы примерно в 100 тысяч лет. При этом основные орбитальные колебания Земли — параметры, влияющие на количество солнечного тепла, — существенно не менялись. Значит, причина перехода скрывалась в реакции климатической системы на относительно слабые внешние сигналы.

Как учёные восстановили картину

Исследователи изучили пыльцу в морских отложениях у юго-западного побережья Португалии. По составу растительности они восстановили изменения зимних осадков и положение западных ветров. Эти данные сопоставили с климатическими моделями и другими палеоклиматическими записями.

Ключевым оказался интервал между 930 и 790 тысячами лет назад. Тогда амплитуда сезонных колебаний солнечной радиации уменьшилась. Западные ветры сместились к югу, а средние широты Северного полушария заметно иссушились.

Цепочка от солнца до ледников

Из-за засухи снег в более северных регионах таял слабее. Ледяные щиты в Скандинавии и на северо-востоке Канады могли становиться толще и устойчивее. Позже, примерно после 790 тысяч лет назад, сезонные колебания радиации снова усилились. Ветры сместились к северу и начали переносить больше влаги к ледяным щитам, поддерживая их рост.

Таким образом, климатический переход произошёл не из-за резкого перелома, а через постепенную цепочку процессов. Небольшие орбитальные изменения влияли на солнечный прогрев, тот менял положение ветров, а ветры — распределение осадков и развитие ледников. Взаимодействие атмосферы, океана, льда и пыли дополнительно усиливало первоначальный эффект и помогало закрепить новый, более длинный ритм оледенений.

Вкратце

Учёные показали, что переход от 40-тысячелетних к 100-тысячелетним ледниковым циклам связан с перестройкой западных ветров Северной Атлантики под влиянием небольших изменений солнечной радиации. Смещение ветров сначала иссушило средние широты и способствовало росту устойчивых ледяных щитов, а затем усилило приток влаги к ним. Постепенная цепочка атмосферных и климатических процессов закрепила новый ритм оледенений около миллиона лет назад.