Базовый уровень

Геологи называют древние периоды образования ледяных шапок и вековых льдов "оледенениями". Одно из таких оледенений, которое произошло в эпоху позднего ордовика, около 444 млн лет назад, привлекло внимание как ученых-климатологов, так и скептиков. Чтобы получить некоторое представление о временной шкале, скажем что это чуть более 200 миллионов лет до того как динозавры начали бродить по Земле.

В отличие от других оледенений за последние 500 миллионов лет, оно было исключительно кратким (в течение, возможно, всего одного миллиона лет или около того), но основной причиной столь большого интереса к нему в последнее время является тот факт, что оно имело место, когда уровень СО2, по всей видимости, был заоблачно высоким. Как отмечает Ian Plimer в своей книге "Небо и земля", стр165:

"Доказательство того, что СО2 не управляет климатом демонстрируют предыдущие оледенения ... Если принять распространенную алармистскую точку зрения,  то должно было происходить лавинообразное потепление при уровне СО2 более чем 4000 ppmv. Вместо этого имело место оледенение. Очевидно что высокой уровень CO2 в атмосфере  не приводит к глобальному потеплению и отсутствует корреляция между глобальной температурой и уровнем CO2 в атмосфере. "

На первый взгляд, Plimer действительно прав: если ледовые шапки могли существовать тогда, в условиях сверхвысоких уровней CO2, почему подавляющее большинство ученых-климатологов так сильно беспокоится о сохранении СО2 на  смехотворно низких уровнях?

Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны заполнить недостающие части головоломки. Давайте начнем с СО2.

Заявленное значение 4000 ppmv или больше взято из GEOCARB, хорошо известной геохимической модели СО2 в древности (автор Robert Berner). Поскольку ордовик столь сильно отдален от нашего времени, есть огромные неопределенности для этого периода (согласно модели, уровень СО2 находился между невероятными 2400 и 9000 ppmv.) Важно отметить, что GEOCARB имеет временное разрешение 10 миллионов лет, из-за чего Бернер определенно не рекомендует использовать его модель для оценки уровней CO2 позднего ордовика ввиду ее неспособности учитывать краткосрочные колебания уровня СО2. Он отметил, что "точные значения CO2 ... не следует понимать слишком буквально."

А как насчет доказательств какого-либо из этих краткосрочных колебаний уровня СО2? Недавние исследования обнаружили доказательства более низких температур океана в ордовике, чем считалось ранее, что создавало идеальные условия для огромного рывка в морском биоразнообразии и, соответственно, большого отбора CO2 из атмосферы через захоронение углерода в океане. Период горообразования также был в разгаре (так называемый орогенез Таконик), увеличивая выветривание горных пород, и снижая  уровень СО2 еще больше. Есть безусловные доказательства  краткосрочного нарушения круговорота углерода.

Другим важным фактором является солнце. В ордовике оно было на несколько процентов менее ярким в соответствии с общепринятыми ядерными моделями звезд главной последовательности. Как ни удивительно, но это поднимает СО2 порог оледенения до ошеломляющх 3000 ppmv или около того. Это также объясняет, (наряду с логарифмическим характером зависимости эффекта от СО2) почему лавинообразного потепления не произошло: с тусклым солнцем высокие концентрации СО2 необходимы, чтобы остановить замерзание Земли.

Таким образом, мы знаем, что уровень CO2, вероятно, был очень высоким при вступлении в период позднего ордовика, однако последующее падение уровня было достаточно  краткосрочным, чтобы не быть заметным в модели GEOCARB, но достаточно глубоким,  чтобы (при содействии тусклого Солнца), вызвать формирование постоянных ледовых шапок. По сути это был краткий экскурс в холод во время теплой эпохи, связанный с совпадением нескольких условий.

Следующая (несколько упрощенная) схема может сделать это проще для понимания:



Глядя на такие события глубокого геологического прошлого, очень важно иметь в виду, что существуют большие неопределенности, и, вообще говоря, чем дальше назад мы смотрим, тем они больше. Наше понимание, несомненно, будет уточняться за счет улучшения методов исследования и новых открытий. Кроме того, хотя CO2 и является ключевым фактором в определении климата, было бы ошибкой считать его единственным; игнорирование других составляющих скорее всего ведет к неверным выводам.

Автор ответа steve.oconnor. Последнее обновление 24 декабря 2010 года.