Новое исследование, проведённое учёными из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI), показало, что крупные вулканические извержения способны нарушать климатическую связь между тропическими частями Индийского и Тихого океанов. При этом вызванный человеком рост выбросов парниковых газов сегодня, вероятно, приводит к ещё более необычному разрыву этой взаимосвязи. Специалисты объединили данные палеоклиматических реконструкций с компьютерными моделями климата, чтобы проследить, насколько согласованно вели себя оба океанических бассейна на протяжении последних нескольких столетий.
Результаты работы свидетельствуют о том, что вулканическая активность может временно ослаблять климатическую связь между Индийским и Тихим океанами. Однако в последнее время антропогенное воздействие на климат привело к тому, что исследователи называют «исключительным» сдвигом в характере взаимодействия климатических процессов этих двух регионов. Научная статья опубликована в журнале Nature Communications под названием «Coupling of Pacific and Indian Ocean variability disrupted by 19th century volcanism» («Нарушение связи изменчивости Тихого и Индийского океанов вулканизмом XIX века»).
Климатические условия Индийского океана обычно реагируют на изменения, происходящие в Тихом океане. Эта связь формирует масштабные картины осадков, температуры и атмосферной циркуляции в тропиках. Однако с 1980-х годов учёные стали замечать ослабление этой зависимости: Индийский океан всё чаще ведёт себя не так, как можно было бы ожидать исходя из состояния Тихого океана, и эту перемену исследователи связывают с потеплением климата. Сложность добавляет то, что надёжные инструментальные наблюдения за климатом охватывают менее столетия, поэтому трудно понять, является ли недавнее изменение действительно необычным или же частью более длительного природного цикла.
Чтобы заглянуть глубже в прошлое, команда WHOI обратилась к тропическим палеоклиматическим данным, сохранившимся в кораллах, годичных кольцах деревьев и сталагмитах. Эти природные архивы позволили восстановить климатические условия Индийского и Тихого океанов вплоть до начала 1600-х годов. Анализ показал, что на протяжении большей части последних 400 лет оба океана оставались тесно связанными. Однако период с 1810 по 1850 год заметно выделяется: связь между бассейнами существенно изменилась, и исследователи связывают это с чередой крупных тропических вулканических извержений, которые, по-видимому, ослабили привычное влияние Тихого океана на климат Индийского. Компьютерные симуляции, охватывающие последнее тысячелетие, подтвердили такую трактовку, а сила нарушения зависела как от масштаба извержений, так и от фоновых климатических условий того времени.
«Это одно из первых исследований, в котором разрыв связи между Тихим и Индийским океанами изучается с привлечением данных о прошлом климате, современных наблюдений и климатических моделей», — отметила соавтор работы Кэролайн Умменхофер, старший научный сотрудник WHOI. Вулканическое воздействие оказалось лишь частью картины: сопоставив современный климат с условиями нескольких прошедших столетий, учёные оценили, насколько необычным является нынешнее ослабление связи двух океанов. «Современных данных у нас мало, и они не уходят достаточно далеко в прошлое. Благодаря климатическим моделям и палеоданным мы теперь можем с большей уверенностью утверждать, что наблюдаемые нами изменения действительно исключительны», — заявил ведущий автор Шон Ван, бывший аспирант и постдокторант WHOI, а ныне постдокторант Университета Колорадо в Боулдере.
Выводы исследования говорят о том, что если вулканические извержения способны временно прерывать связь между двумя океаническими бассейнами, то современный разрыв, судя по всему, вызван иной силой. «Ключевой вывод состоит в том, что глобальное потепление и антропогенные выбросы сегодня перекрывают естественное влияние Тихого океана на Индийский», — подчеркнула Умменхофер. Понимание того, насколько сильно Индийский и Тихий океаны влияют друг на друга, важно для климатических прогнозов: связи между бассейнами помогают учёным предвидеть изменения осадков и других крупных климатических закономерностей, а их ослабление или перестройка делают прогнозы, основанные на историческом поведении системы, менее надёжными. «Индийский океан — огромный резервуар тепла, и он может отрываться от того, что делает Тихий океан. Результаты этого исследования подчёркивают независимое поведение Индийского океана», — добавила соавтор Делиа Оппо, почётный научный сотрудник WHOI. Работа была поддержана Национальным научным фондом США, программой WHOI Investment in Science и офисом академических программ WHOI.