Ученые обнаружили, что уровень моря на Земле повышался не постепенно, а резкими скачками, когда ледники планеты таяли во время глобального потепления в конце последнего ледникового периода. Ископаемые свидетельства, найденные в затонувших рифах у берегов Техаса, показали, что рост происходил в несколько этапов, продолжительность которых составляла от нескольких десятилетий до одного столетия.
Карта ископаемых рифов у берегов Техаса. © P. Khanna/Rice University
«Ископаемые рифы показывают, что в последний раз, когда Земля нагревалась, как сегодня, уровень моря рос не постоянно. Сначала он поднялся довольно быстро, затем остановился, а затем снова произошел скачок, и так далее. Полученные результаты имеют важное значение для будущего изучения роста уровня моря», сказал морской геолог Андре Дрокслер.
В отсутствие конкретных доказательств скачкообразного повышения уровня моря в масштабе десятилетия, у исследователей ранее не было выбора, кроме как представить риски повышения уровня моря в линейном формате за год, пояснил Дрокслер. Например, Международная группа экспертов по изменению климата просто брала прогнозируемый рост за столетие, делила на 100 и говорила: «Мы ожидаем, что уровень моря будет расти на столько-то единиц в год».
«Учитывая, что более полумиллиарда человек живут в пределах нескольких метров от моря, скачкообразное повышение его уровня представляет особый риск для тех общин, которых внезапное наводнение может застать врасплох», отметил геолог Джеф Нитруер.
«В наше время мы наблюдаем, как уровень моря увеличивается постепенно. Однако результаты исследования показывают, что это может происходить значительно быстрее, и прибрежные сообщества должны быть готовы к внезапному затоплению». Свидетельства такого развития событий были получены в ходе морской экспедиции 2012 года. Ведущий автор исследования Андре Дрокслер и его команда использовали многолучевой эхолот, чтобы отобразить 10 участков ископаемых рифов у берегов Техаса. Эхолот это современный гидролокатор, который позволяет получить трехмерные изображения морского дна в высоком разрешении.
Ископаемые рифы находятся в 50-80 км от побережья города Корпус-Кристи на глубине 60 м. Солнечный свет не проникает на такую глубину, но поскольку кораллы живут в симбиозе с водорослями, они нуждаются в солнечном свете и должны располагаться достаточно близко к поверхности моря. Основываясь на предыдущих исследованиях побережья Техаса в течение последнего ледникового периода, а также на возрасте ископаемых образцов, собранных на рифах в ходе предыдущих экспедиций, команда предположила, что рифы начали формироваться около 19 000 лет назад, когда таяли ледяные шапки и ледники, вызывая глобальный рост уровня моря.
«История развития и гибели коралловых рифов сохранилась в их морфологии очертаниях и формах, которые они приобрели. И трехмерная система визуализации высокого разрешения позволила нам впервые увидеть эти формы в необычных деталях», говорят ученые.
На всех участках исследуемого района были обнаружены рифы с уступами. По словам авторов, эти уступы, похожие на лестницу, типичны для коралловых рифов и являются признаком роста уровня моря. Например, риф может развиваться так быстро только в том случае, если он растет у поверхности воды. Если уровень моря повышается слишком стремительно, риф окажется затоплен и прекратит свой рост, но если море поднимается немного медленнее, риф может принять стратегию отступления. В этом случае входящие волны разбиваются о его обращенную к океану сторону, образуя вертикальный уступ.
«Каждый из этих уступов показывает, как риф адаптировался к внезапному росту уровня моря. Уступы перед каждой ступенью это части рифа, которые росли и заполнялись во время пауз между скачками в уровне моря».
Ранее ученые предполагали, что континентальный лед может быстро отступать и при возникновении переломных моментов, когда большое количество льда внезапно высвобождается в глобальные океаны, возможен резкий подъем глобального уровня моря. Теперь получены первые доказательства повышения уровня моря в масштабе времени, начиная с десятилетия до одного столетия.
Как ожидается, дополнительные ископаемые свидетельства скачкообразного повышения уровня моря будут найдены по всему миру. «Исходя из того, что мы нашли, возможно, что повышение уровня моря в течение десятилетних временных масштабов станет ключевым сюжетом в будущих климатических прогнозах», подчеркнули авторы.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.