Распределение соли океаническими течениями играет решающую роль в регулировании глобального климата. К такому выводу пришли ученые из Университета Далхаузи в Канаде, Центра океанических исследований Гельмгольца GEOMAR в Киле, Института Альфреда Вегенера, Центра полярных и морских исследований имени Гельмгольца (AWI) и MARUM — Центра наук о морской среде Бременского университета. В ходе своего исследования они изучили природные климатические аномалии, в том числе так называемый Малый ледниковый период. В промежутке с XV по середину XIX века он привел к неурожаям, голоду и болезням в Европе. Хотя Малый ледниковый период является одним из наиболее изученных периодов в новейшей истории, лежащие в его основе климатические механизмы остаются спорными.

"Изучение недавних природных климатических аномалий помогает понять процессы и механизмы, которые могут спровоцировать антропогенное глобальное потепление, — говорит ведущий автор исследования Анастасия Журавлева. — Исследователи часто рассматривают увеличение площади морского льда и опреснение в приполярной части Северной Атлантики как возможные причины прошлых холодных периодов, но процессы в тропической Атлантике кажутся не менее важными"

"На самом деле, в отличие от северных и средних широт, существует мало информации об этих недавних климатических явлениях в субтропической и тропической Атлантике и их влиянии на регионы Северного полушария, — добавляет соинициатор и соавтор исследования палеоклиматолог из AWI и GEOMAR Хеннинг Баух. — Именно это мы и изучили".

Итак, что же происходило в тропической Атлантике во время исторических климатических аномалий и как потенциальные изменения там могли повлиять на циркуляцию океана и ситуацию далеко на севере? Чтобы ответить на эти вопросы, команда работала над профилем отложений южного Карибского моря и реконструировала соленость и температуру поверхностных вод за последние 1700 лет. Помимо прочего, исследователи определили изотопный и элементный состав известковых оболочек планктона.

Результаты показывают похолодание примерно на один градус Цельсия во время Малого ледникового периода. "Это значительное изменение температуры для этого региона, — говорит соавтор исследования и руководитель группы по изменчивости климата в низких широтах в MARUM Махьяр Мохтади. — Особо примечательно появление еще одного ярко выраженного похолодания в VIII-IX веках. Более низкие температуры в теплом тропическом океане привели к уменьшению количества осадков в регионе, что совпало с сильными засухами на полуострове Юкатан и упадком классической культуры майя".

Кроме того, исследователи обнаружили, что холодные климатические аномалии в приполярной Северной Атлантике и Европе сопровождались ослаблением циркуляции океана и повышением солености в Карибском бассейне. 

"Адвекция, или перемещение тропической соли в северные широты, необходима для поддержания высокой приземной плотности в приполярной части Северной Атлантики. Это является предпосылкой для общей стабильности крупномасштабной циркуляции океана, включая перенос теплых вод Гольфстрима, которые отвечают за наши умеренные температуры в Европе", — говорит доктор Баух.

Таким образом, данные об историческом прошлом позволяют реконструировать связи с  Северной Атлантикой. Первоначальное похолодание может быть вызвано извержениями вулканов, низкой солнечной активностью и взаимным влиянием морского льда и океана на севере. Новое исследование предоставляет доказательства того, что уменьшение перемещения соли в высокие северные широты усилит и продлит эти климатические явления. И наоборот, медленное перемещение положительных аномалий солености из тропиков в конечном итоге приведет к увеличению плотности на поверхности субполярной Северной Атлантики. Это может способствовать переносу тепла океанскими течениями на север, что приведет к более умеренным температурам в Европе и Северной Америке.

"Такая обратная связь солености известна благодаря моделям и предполагалась для Малого ледникового периода. Однако из-за отсутствия данных о тропическом океане эти предположения были основаны на менее прямых данных об осадках", — говорит Журавлева.

Есть свидетельства того, что Гольфстрим ослабевает и что вероятной причиной является антропогенное потепление. Не вызывает сомнений, что последствия этих изменений будут глобальными. Степень взаимодействия различных климатических механизмов остается открытым вопросом.

Исследование опубликовано в Science Advances.