Сталагмиты как природный архив: Пещерная формация капельника обеспечивает запись колебаний климата на протяжении веков
Наводнения, волны жары и засухи являются одними из наиболее очевидных признаков изменения климата. Однако прогнозирование масштабов экстремальных явлений в местном и региональном масштабе представляет собой серьезную проблему. Разработка надежных мелкомасштабных климатических моделей требует проверки на основе прошлых климатических данных, но они, как правило, неполны и охватывают лишь отдельные аспекты параметров окружающей среды.
Роль сталагмитов в сохранении климатических записей
Ученые использовали записи древесных колец и независимые измерения для анализа краткосрочных колебаний климата на протяжении столетий. Размер древесных колец, варьирующийся в пределах нескольких миллиметров, дает информацию о динамике сезонных осадков. В свою очередь, он указывает на климатические условия в конкретный период роста.
По сравнению с кольцами деревьев, сталагмиты лишь в исключительных случаях использовались для систематического измерения климатических данных и их годовых различий. В последнее время эти минеральные отложения привлекли внимание специалистов благодаря своему потенциалу для выявления естественных колебаний климата. Поскольку зоны роста сталагмитов в сотни раз тоньше, чем кольца деревьев, всего несколько сантиметров могут дать данные о климатических условиях за тысячу лет.
При оценке экстремальных климатических условий решающим фактором является дождевая вода, проникающая в пещеру, растворенная известь которой образует сталагмиты. Эта вода образуется из местных осадков, выпадающих в холодное и теплое время года, каждое из которых характеризуется определенным изотопным составом кислорода. По этим отложениям можно провести анализ, который покажет, в какие годы преобладали зимние или летние осадки.
Расшифровка секретов “Кляйне Теуфельсхоле”
В сотрудничестве с исследователями из Гейдельбергской высшей школы фундаментальной физики (HGSFP) эксперты KIT изучили сталагмит из “Кляйне Теуфельсхоле”, найденный во Франконской Швейцарии. Результат их исследования описан в статье “Оценка экстремальных климатических явлений в региональном масштабе в течение последнего тысячелетия с помощью ежегодной записи сталагмитов”.
Исследовательская группа измерила состав изотопов кислорода с помощью ионного зонда в Институте наук о Земле Гейдельбергского университета. Только этот крупномасштабный исследовательский прибор позволяет проводить точные измерения, необходимые для анализа годовых зон роста размером всего в несколько микрометров, бизнес на маркетплейсах.
Как сообщают исследователи, климатические данные, полученные со сталагмита “Kleine Teufelshöhle”, свидетельствуют о региональных и глобальных экологических событиях. Исследуемый сталагмит рос гораздо медленнее, чем аналогичные, поскольку скорость его роста составляет всего 0,39-1,6 дюйма (1-4 сантиметра) в тысячелетие. Этот годовой темп роста равен ширине одной пряди волос.
Геофизик доктор Тобиас Клюге из Технологического института Карлсруэ (KIT) утверждает, что лето с обильными осадками ожидается в холодные годы, а очень влажная зима – в теплые. В 1816 году мир столкнулся с холодным климатом в результате исторического события, известного как “Год без лета”. Это явление было вызвано извержением вулкана Тамбора в Индонезии в апреле 1815 года, которое, возможно, усугубилось неизвестным извержением вулкана за шесть лет до этого.
Данные измерений сталагмитов свидетельствуют о том, что лето в этот период было холодным, а зима – очень влажной. В сочетании с круглогодичными наводнениями это событие привело к неурожаям и голоду.
Информация, хранящаяся в сталагмите “Kleine Teufelshöhle”, также свидетельствует о долгосрочных колебаниях климата, таких как Малый ледниковый период, основной период которого начался в конце XVI века и продолжался до конца XVII века.
Исследователи отметили, что этот период был отмечен частыми наводнениями – событие, зафиксированное в Нюрнберге в районе Теуфельсхоле. Климатические данные из пещеры были проверены с помощью архива древесных колец, взятых в окрестностях. Данные свидетельствуют о холодной и сухой зиме, которая задержала ежегодное таяние льда и снега и привела к крупным кратковременным наводнениям с катастрофическими последствиями.
В нашем Telegram‑канале вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
