Экспедиции столетней давности помогают понять изменение климата

Иллюстративная фотогрфия.
Иллюстративная фотогрфия. Автор: Robert Thomson/Creative Commonos

Ученые Мэрилендского университета проанализировали собранные сотню лет назад данные о температуре Индийского океана. Несмотря на технические ограничения того времени, сегодня эти исследования помогают экологам изучать климатические процессы.

В конце 19-го и начале 20-го веков немецкие ученые и геодезисты в опасных условиях пересекали неспокойные воды на кораблях под названием "Газель", "Вальдивия" и "Планета". Эти трудные экспедиции, одна из которых совершила кругосветное плавание, привели к нескольким открытиям (включая первого задокументированного кальмара-вампира) в то время, когда мало что было известно о жизни в морских глубинах.

Хотя ранние исследователи в основном интересовались морской биологией, некоторые из их "отчетов о путешествиях" также содержали измерения подповерхностных температур в Индийском океане. Эти давно забытые наборы данных с 1874 по 1907 год были пересмотрены более века спустя, что положило начало исследованиям, важным для изучения климата.

Группа под руководством ученых-атмосферников и океанологов из Мэрилендского университета изучила данные о температуре воды, полученные в ходе этих трех экспедиций, оцифровала информацию и поместила ее в современный контекст, чтобы предложить новый взгляд на повышение температуры океана.

Их анализ, опубликованный 25 июня 2022 года в журнале Geophysical Research Letters, показал, что изменения внутренней температуры в Индийском океане в конце 19 и начале 20 веков были небольшими. Эти результаты согласуются с другими глобальными данными, которые показывают, что потепление океана начало ускоряться только во второй половине 20-го века, в основном из-за антропогенного изменения климата.

Ведущий автор исследования, доцент кафедры атмосферных и океанических наук Джейкоб Венеграт утверждает, что эти исторические измерения заполняют пробелы в понимании того, насколько сильно и насколько глубоко Индийский океан нагревался на протяжении всей истории.

"Современные данные наблюдений за температурой подповерхностного океана восходят примерно к 1960 году, — отмечает ученый. – У нас был разрыв в наблюдениях за Индийским океаном длиной в сотню лет. В то же время, особенно в последнее десятилетие или два, роль, которую Индийский океан играет в глобальных климатических системах, стала еще яснее".

Из всего тепла, поглощенного мировым океаном с 1990 года, Индийский океан принял четверть, помогая замедлить темпы глобального повышения температуры воздуха и смягчить последствия изменения климата. Однако за это пришлось заплатить. Индийский океан один из самых быстро нагревающихся, что приводит к утрате биоразнообразия и повышению уровня моря.

В регионе проживает треть населения мира, миллионы людей зависят от рыболовства и неорошаемого земледелия в качестве источника питания. Потепление океана также сильно влияет на муссоны, наводнения, засухи и такие погодные явления, как Эль-Ниньо, и приводит к стихийным бедствиям во многих частях мира.

"Индийский океан поглотил значительное количество тепла в климатической системе, поэтому, несмотря на то, что это довольно небольшой бассейн, похоже, что он оказывает огромное влияние на глобальный климат", — сказал Венеграт.

Это в числе прочего стало причиной, по которой исследователи решили выяснить, как температуры в Индийском океане, измеренные немецкими экипажами более века назад, вписываются в глобальные данные о потеплении океана.

В процессе они столкнулись с некоторыми уникальными проблемами. Сначала им нужно было перевести круизные журналы с немецкого языка на английский. Историк Урсула Рэк из Кентерберийского университета в Новой Зеландии помогла контекстуализировать переведенный текст, объяснив, какие типы измерительных инструментов и оборудования использовались во время трех экспедиций.

Исследователи учитывали любые показания температуры, которые могли быть неточными из-за ограничений оборудования. Например, ртутные термометры были уязвимы к ошибкам из-за сжатия ртути на больших глубинах, а  веревки из конопли легко растягивались тяжелым оборудованием и раскачивались под действием течений, что потенциально могло повлиять на глубину, на которой были сделаны измерения. Из-за этого некоторые показания не могли быть проанализированы.

Команда Венеграта оцифровала данные экспедиций и сделала эту историческую информацию доступной для других исследователей, пытающихся разобраться в сложностях потепления океана. Венеграт сказал, что исследование также помогло ему лучше понять сложность и ценность предоставления данных нынешним и будущим ученым.

"Сейчас в науках об океане большое внимание уделяется воспроизводимости данных и обмену информацией, но часто думают об этом в относительно коротких временных масштабах — вы хотите, чтобы кто-то смог воспроизвести вашу работу через пять или десять лет, — сказал Венеграт. – Невероятно, что мы смогли собрать эти данные через столетие после того, как они были получены и использовать их для целей, которые, конечно, не могли предсказать ученые собиравшие их".

Редактор: Илья Дочар

Источник: Phys.org

Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: