Сара Драй - Воды мира. Как были разгаданы тайны океанов, атмосферы, ледников и климата нашей планеты

Для ученых, изучавших влияние углекислого газа, новое неясное будущее делало историю Земли еще более ценным источником знаний. Прошлое планеты могло скрывать в себе ключ к пониманию того, как высвобождаемый в результате человеческой деятельности углерод способен изменить земной климат. Только понимая естественную изменчивость климатических условий в прошлом – когда Земля нагревалась, когда охлаждалась и почему, – можно было надеяться предсказать, как они могут меняться в будущем. Именно о такой возможности прогнозировать мечтали метеорологи в XIX в. После Второй мировой войны казалось, что климатическая наука стоит на пороге того, чтобы предсказывать не только погоду, но и сам климат. Однако в те же десятилетия исследования небольшой группы ученых показали, что климат вовсе не такой устойчивый феномен, как считалось ранее, и уже чутко реагирует на изменения, спровоцированные человеком. С этого момента стремление предсказать будущий климат всегда было тесно переплетено с новым осознанием того, насколько он изменчив и как сильно вмешательство людей способно пошатнуть эту и без того неустойчивую систему [345] Более подробно о культурной истории прогнозирования погоды в Америке см.: Jamie Pietruska , Looking Forward: Prediction and Uncertainty in Modern America (Chicago: University of Chicago Press, 2017). .

Пока наука о климате претерпевала все эти трансформации, Вилли Дансгор получил наконец доступ к заветному ледяному керну, добытому американскими военными в Кэмп-Сенчури в Гренландии. С огромным трудом и затратами извлеченный из гренландского ледяного панциря керн был распилен на двухметровые отрезки и в условиях строжайшей секретности переправлен в Нью-Гэмпшир в Научно-инженерную лабораторию холодных регионов Армии США. Вскоре после этого, в 1967 г., туда прибыл датский коллега Дансгора и взял 86 образцов льда по всей длине керна, которые немедленно доставил в Данию для проведения масс-спектрального анализа. Наконец-то у Дансгора появилась возможность испытать в действии изотопную «машину времени», о которой он мечтал.

В общей сложности Дансгор и его команда изучили почти 1600 образцов льда из керна без малого в 1,5 км длиной. Изотопный анализ кернового льда дал гораздо лучшие и более детальные результаты, чем кто-либо ожидал [346] Результаты исследования этого ледяного керна: Willi Dansgaard, S. J. Johnsen, and C. C. Langway Jr., «One Thousand Centuries of Climatic Record from Camp Century on the Greenland Ice Sheet,» Science 166, no. 3903 (1969): 377380; Richard Alley, The TwoMile Time Machine: Ice Cores, Abrupt Climate Change, and Our Future (Princeton, NJ: Princeton University Press, 2000). . На основе обработанных данных был нарисован график, представлявший собой длинную волнистую линию, уходящую в далекое прошлое. Эта кривая подъемов и спадов температуры, зафиксированных в изменении количества тяжелых изотопов в образце, имела сложный характер, однако демонстрировала и некоторые базовые циклы. Поистине ошеломляла детальность информации о климате, содержавшейся в ледяном керне, особенно за «последние 8300 лет». Как и древесные кольца, лед позволял проследить не только годовые, но даже сезонные колебания температур. Однако больше всего потрясала длительность этой ледяной летописи, простиравшейся в прошлое почти на 100 000 лет. Это был самый старый и подробный «архив» земного климата – керны отложений, взятые со дна озер, хотя и имели бóльшие временные рамки, спрессовывали целое тысячелетие в 1 см осадков. В отличие от них ледяные керны упаковывали годовые полосы с плотностью примерно 50 лет на один метр. Прочитать – и просчитать – такие летописи было гораздо проще. В своей сенсационной статье о «тысяче столетий климатических данных», опубликованной в журнале Science в 1969 г., Дансгор и его команда описали серию циклов, или климатических колебаний, выявленных ими в полученных результатах. Эти циклы показывали, что земной климат претерпевал регулярные изменения с периодичностью примерно в 120, 940 и 13 000 лет [347] Dansgaard, Johnsen, and Langway, «One Thousand Centuries,» 377–380. .

Первым делом Дансгор и команда сравнили свои результаты с палеотемпературными данными из других источников. Примерно в то же время, когда Дансгор исследовал изотопный состав дождевой воды, другие физики использовали этот показатель для анализа отложений, взятых со дна океана [348] Об истории климатологии см.: Woodward, The Ice Ages , chapter 8; H. Le Treut, R. Somerville, U. Сubasch, Y. Ding, C. Mauritzen, A. Mokssit, T. Peterson, and M. Prather, «Historical Overview of Climate Change,» in Climate Change 2007: The Physical Science Basis, Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change , ed. S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K. B. Averyt, M. Tignor, and H. L. Miller (Cambridge and New York: Cambridge University Press, 2007); Chris Caseldine, «Conceptions of Time in (Paleo)Climate Science and Some Implications,» WIREs Climate Change 3 (2012): 329–338; R. W. Fairbridge, «History of Paleoclimatology,» in Encyclopedia of Paleoclimatology and Ancient Environments , ed. V. Gornitz (New York: Springer, 2009), 414–428; Matthias Dörries, «Politics, Geological Past, and the Future of Earth,» Historical Social Research 40, no. 2 (2015): 22–36. . Совпадение наборов данных свидетельствовало бы о том, что ледяной керн мог рассказать что-то значимое о прошлом земного климата, а несовпадение означало бы, что результаты анализа ледяного керна были ошибочными или же что он отражал температурные изменения, ограниченные районом Гренландии. Дансгор и соавторы включили в свою статью в Science график, на котором полученные ими данные сравнивались с результатами исследования древней пыльцы из Голландии, образцы которой охватывали 80 000 лет; плейстоценовых отложений, простиравшихся в прошлое примерно на такой же период; и глубоководных донных кернов. При взгляде на эти четыре кривые климатических вариаций, помещенные рядом друг с другом, становилось ясно, что, во-первых, общие контуры всех кривых, каждая из которых была получена независимым способом, действительно совпадали, а во-вторых, данные ледяного керна отличались поистине феноменальной детализацией. Если три другие кривые были похожи на беспорядочные детские каракули, то ледяной график напоминал мелкозубую пилу.