Шотландські гори зберігають ключ до таємниць клімату далекого минулого. Аналіз шаруватих порід показав, що клімат Землі не був статичним навіть в епоху найсуворішого льодовикового періоду в історії — стуртіанського зледеніння, що сталося понад 700 мільйонів років тому. Британські вчені виявили в цих геологічних шарах сліди циклічних змін. Виявляється, у ті часи, коли планета нагадувала гігантську сніжну кулю, вже існували аналоги сучасних кліматичних ритмів: річні сезони, цикли, пов’язані із Сонцем, і періодичні коливання температури води, подібні до тихоокеанського Ель-Ніньйо.
На островах Гарвелл біля західного узбережжя Шотландії геологи виявили рідкісно чіткий природний літопис: 2600 послідовних річних шарів — варвів — у породах формації Порт-Аскайг. Кожен шар, що сформувався за один рік у тихому глибоководному басейні під льодом, зберіг сліди сезонних змін надходження опадів. Ця унікальна стратиграфічна послідовність зафіксувала умови епохи кріогенію — періоду «Землі-сніжки», коли, згідно з гіпотезою глобального зледеніння, крижані щити досягли тропічних широт, а океани були скуті льодом навіть поблизу екватора.
Така деталізація дозволила реконструювати не просто факт зледеніння, а його річну динаміку — швидкість накопичення опадів, зміни талих вод і стабільність льодового покриву в масштабі окремих сезонів.
Раніше серед учених переважала думка, що в той період наша планета була суцільним крижаним щитом, який повністю ізолював океан від атмосфери і на тисячі років «законсервував» глобальні кліматичні процеси, унеможлививши будь-які короткострокові коливання температур. Проте результати масштабної роботи, оприлюднені в авторитетному виданні Earth and Planetary Science Letters, повністю перевертають це усталене уявлення. Як пояснили автори дослідження, унікальні геологічні зразки дозволяють уперше скласти детальний «літопис» клімату кріогенію.
«Перед нами — одні з найбільш незайманих і добре збережених осадових порід, що залишилися з часів “Землі-сніжки”, — ділиться спостереженнями доктор Еліас Руген, співавтор наукової статті. — Ці верстви подібні до сторінок книги, які дозволяють ученим простежити історію змін клімату замерзлого світу буквально з річною роздільною здатністю».
У ході дослідження вчені виявили стійкі кліматичні патерни, які відтворювалися з різною періодичністю — від кількох років до кількох десятиліть. Як зазначає професор Томас Гернон, це відкриття підтверджує гіпотезу про те, що навіть в екстремальних природних умовах кліматична система демонструє внутрішню схильність до циклічних змін. Співавторка роботи, доктор Хлоя Гріффін, додає, що зафіксовані ритми мають разючу схожість із процесами, які впливають на погоду сьогодні.
«Ми знайшли незаперечні свідчення того, що в давнину існували цикли, аналогічні сучасним феноменам, зокрема коливанням тихоокеанської течії Ель-Ніньйо та періодам сонячної активності», — підкреслила вона.
Вчені з’ясували, що рушійною силою цих процесів були ділянки талої води в тропіках, які виникали навіть у розпал давнього льодовикового періоду. Комп’ютерне моделювання підтвердило: щоб «запустити» складні кліматичні зміни, достатньо, аби крига розтанула лише на 15% поверхні океану. Саме цей обсяг відкритої води порушує рівновагу й створює ефект сполучених посудин між океаном і атмосферою, що, своєю чергою, формує ті самі циклічні сигнали, які фіксуються в геологічних шарах.
Важливе уточнення роблять автори відкриття: описаний ними епізод коливань температур був нетиповим для тієї епохи.
«Звичайний стан “Землі-сніжки” — це царство вічної мерзлоти та стабільного холоду, — коментує Гернон. — А знайдені нами сліди — це, по суті, короткий “збій” системи, локальне потепління тривалістю кілька тисяч років, яке не змінює загальної картини замерзлого світу».
Це відкриття не лише змінює уявлення про кліматичні механізми далекого минулого, а й має значення для розуміння сучасної кліматичної системи. Раніше ті самі дослідницькі групи підтвердили, що формація Порт-Аскайг є найповнішим літописом стуртіанського зледеніння, і запропонували зробити цей розріз на островах Гарвелл еталонним (GSSP) для межі кріогенового періоду. Нові дані підкреслюють, що навіть у найсуворіших умовах земний клімат зберігає здатність до динамічних змін.
