Учёные пришли к выводу, что уровень мирового океана резко колебался на протяжении всего последнего ледникового периода, а не только в его финальной фазе, как считалось ранее. Это открытие, опубликованное в журнале Science, меняет базовые представления о развитии климата и ледниковых циклов на Земле.
Исследование возглавил Питер Кларк, палеоклиматолог из Университета штата Орегон, который назвал полученные результаты "сдвигом парадигмы" в понимании плейстоцена — геологического периода, длившегося от 2,6 млн до 11 700 лет назад.
До сих пор учёные считали, что глобальные колебания уровня моря происходили главным образом в конце ледникового периода, когда массивные ледяные щиты в Северной Америке и Евразии начали стремительно таять. Новые данные показывают: подобные процессы шли постоянно - волнообразными циклами, растянутыми на сотни тысяч лет.
"Это сдвиг парадигмы в нашем понимании истории ледникового периода", — подчеркнул Питер Кларк, почётный профессор Университета штата Огайо.
Оказалось, что ледники формировались и исчезали не один раз, а их размеры могли меняться почти так же сильно, как в конце эпохи оледенения.
Для восстановления климатической картины исследователи использовали остатки микроскопических морских организмов — фораминиферов, сохранившихся в донных отложениях. Эти одноклеточные существа формируют известковые раковины, химический состав которых отражает температуру и солёность воды, в которой они жили.
Буровые керны со всего мира позволили ученым реконструировать динамику уровня океана за последние 4,5 миллиона лет. Результаты показали, что значительные колебания происходили весь период плейстоцена, а не только после так называемого перехода к среднему плейстоцену (примерно 1,2-0,7 млн лет назад).
Почти полвека считалось, что около миллиона лет назад Земля пережила "структурный перелом":
до перехода - циклы оледенений повторялись каждые 41 000 лет,
после - стали происходить раз в 100 000 лет и стали более масштабными.
Именно этот переход связывали с изменением орбитальных параметров Земли, снижением концентрации углекислого газа или изменением движения ледяных щитов.
Однако новое исследование ставит эту схему под сомнение:
"Мы обнаружили, что крупные ледяные щиты существовали задолго до предполагаемого перехода", — отметил Кларк. — "Это значит, что изменения могли быть вызваны внутренними обратными связями в климатической системе, а не внешними факторами".
Под обратными связями учёные понимают механизмы, когда один процесс усиливает или ослабляет другой. Например:
увеличение площади льда отражает больше солнечного света, охлаждая планету;
таяние льдов высвобождает пресную воду, меняя океанические течения и атмосферную циркуляцию.
Такие механизмы могли самостоятельно регулировать ритм ледниковых эпох, без прямого воздействия внешних факторов вроде солнечной активности.
| Подход | Основная идея | Слабое место |
| Классическая теория перехода | После 700 тыс. лет назад изменился цикл оледенений с 41 на 100 тыс. лет | Не объясняет, почему ранние циклы были столь же масштабными |
| Гипотеза углекислого газа | Снижение концентрации CO₂ вызвало глобальное похолодание | Новые данные показывают наличие крупных ледников и при более высоком CO₂ |
| Внутренние обратные связи (новая модель) | Ледники росли и таяли в ответ на взаимодействие океана, атмосферы и льда | Требует уточнения конкретных механизмов |
Ошибка: считать, что резкие изменения уровня моря произошли только в конце ледникового периода.
Последствие: искажённая модель эволюции климата.
Альтернатива: признать, что колебания были постоянными и зависели от внутренних процессов Земли.
Ошибка: игнорировать ранние крупные ледяные циклы.
Последствие: недооценка древних климатических обратных связей.
Альтернатива: включить их в современные климатические модели.
Ошибка: связывать всё только с орбитальными изменениями.
Последствие: переоценка роли внешних факторов.
Альтернатива: учитывать синергетический эффект океана, атмосферы и ледников.
Понимание древней динамики ледников помогает оценить уязвимость современных ледяных щитов - в Гренландии и Антарктиде.
"Сегодня у нас два крупных ледяных щита. Если мы поймём, как они реагировали на прошлые изменения климата, мы сможем точнее предсказать их будущее", — объясняет Кларк.
Современные модели климата учитывают аналогичные механизмы, что действовали и миллионы лет назад: рост температуры, таяние, повышение уровня моря.
| Плюсы | Минусы |
| Пересматривает понимание плейстоценовой климатической динамики | Требует уточнения временных интервалов и причин флуктуаций |
| Предлагает новую модель внутренней регуляции климата | Сложно воспроизвести в моделях из-за нехватки данных |
| Помогает прогнозировать будущее поведение ледников | Не объясняет всех аномалий уровня моря |
| Основано на глобальных данных морских отложений | Интерпретация зависит от качества геохимических образцов |
— Что такое плейстоцен?
Это геологическая эпоха, длившаяся от 2,6 млн до 11 700 лет назад, когда происходили регулярные ледниковые и межледниковые циклы.
— Почему важно исследовать уровень моря?
Он напрямую связан с объёмом ледникового покрова и позволяет понять климатическую историю планеты.
— Как учёные измеряют древние уровни океана?
По химическому составу раковин фораминиферов и осадочных пород, извлечённых из морского дна.
— Что значит "внутренние климатические обратные связи”?
Это взаимодействия между океаном, атмосферой и ледяным покровом, которые могут вызывать крупные климатические колебания без внешнего воздействия.
— Как это влияет на прогнозы современного климата?
Понимание прошлых циклов помогает оценить, насколько устойчивыми могут быть нынешние ледники при глобальном потеплении.
Миф: ледниковый период был единым сплошным похолоданием.
Правда: это череда циклов похолоданий и потеплений, сопровождавшихся колебаниями уровня океана.
Миф: ледники растут только из-за орбитальных изменений.
Правда: внутренние климатические связи тоже могут играть решающую роль.
Миф: изучение древнего климата бесполезно для современности.
Правда: именно древние данные помогают предсказать будущие изменения климата.
За последние 4,5 млн лет уровень мирового океана менялся более 400 раз.
В некоторых циклах раннего плейстоцена ледники занимали территории до 40% суши Северного полушария.
Новая модель объясняет, почему даже при схожем содержании CO₂ Земля могла испытывать разные амплитуды оледенений.
1970-е: первая реконструкция уровня моря на основе морских отложений.
2000-е: развитие методов изотопного анализа кислорода в фораминиферах.
2025 год: исследование Кларка и коллег показало, что колебания уровня океана происходили на протяжении всего ледникового периода, а не только в конце.