Лето приближается, но воспоминания о прошлогодней жаре остаются тревожными. Согласно новому исследованию, опубликованному на этой неделе, лето 2023 года в Северном полушарии оказалось самым жарким за последние две тысячи лет.

Заголовки о рекордном тепле уже привычны, но поражает масштаб этой оценки — самое теплое за 2000 лет. Возникает закономерный вопрос: как вообще можно измерить температуру начала нашей эры?

В отсутствие глобальной сети метеостанций, доступных сегодня, ученым приходится проявлять изобретательность, чтобы сопоставить современный климат с тем, что происходило тысячелетия назад. Разберемся, как мы реконструируем прошлое и почему эти данные критически важны для нашего будущего.

Сегодня тысячи наземных станций по всему миру фиксируют данные — от Долины Смерти до Эвереста. Эти данные неопровержимо доказывают, что 2023 год был аномально жарким.

Ежедневные температуры океана били рекорды более года подряд. Площадь морского льда в Антарктике достигла исторических минимумов. И, конечно, 2023 год продемонстрировал самую высокую среднюю глобальную температуру с начала официальных метеонаблюдений в 1850 году.

Но ученые решили заглянуть гораздо глубже, чтобы найти сопоставимый период. Для этого они обратились к деревьям, которые служат своеобразными низкотехнологичными метеорологическими станциями.

Концентрические годовые кольца в стволе дерева — это свидетельство циклов его роста. Светлые участки соответствуют активному росту весной и летом, а темные — замедлению роста осенью и зимой.

Деревья растут быстрее в теплые и влажные годы и медленнее — в холодные. Таким образом, ученые не просто считают кольца, но и измеряют их толщину, используя это как показатель температуры конкретного года. Также анализируются плотность и различные химические следы в древесине. Нет необходимости рубить дерево для исследования — достаточно взять небольшой керн у центра ствола.

Самые старые ныне живущие деревья позволяют заглянуть на несколько столетий назад. Для более глубоких реконструкций применяется метод перекрестного сопоставления паттернов на мертвых и живых деревьях, что позволяет выстроить непрерывный временной ряд, словно собирая пазл.

По словам Макса Торбенсона, одного из авторов исследования, для разработки этих записей потребовались десятилетия работы сотен специалистов. В анализе участвовали данные более чем 10 000 деревьев из девяти регионов Северного полушария, что позволило сделать выводы о конкретных годах за последние две тысячи лет. Ранее рекорд тепла приходился на 246 год нашей эры. Торбенсон отмечает, что 25 из последних 28 лет превысили этот показатель, а лето 2023 года побило все рекорды.

Эти выводы ограничены Северным полушарием, поскольку записей по кольцам деревьев из Южного полушария не хватает, поясняет Ян Эспер, ведущий автор исследования. Кроме того, метод работает не очень надежно в тропиках, где сезоны выражены иначе. Из-за отсутствия зимы там нет такого четкого чередования колец, хотя некоторые деревья формируют годичные кольца в соответствии с циклами дождей и засухи, как показано в работе в Колумбийском университете.

Палеоклиматологи, изучающие древние климатические условия, используют иные методы для общей оценки условий, существовавших десятки тысяч или миллионы лет назад.

Ключевое отличие нового исследования на основе годичных колец от методов, уходящих дальше в прошлое, — это точность. Используя кольца, ученые могут с высокой долей уверенности делать выводы о конкретных годах в Северном полушарии (например, 536 год н.э. был самым холодным, вероятно, из-за вулканической активности). Данные старше двух тысяч лет представляют собой скорее общие тенденции, а не точечные показатели отдельного года. Тем не менее, эти записи крайне ценны.

Например, самые старые ледники планеты имеют возраст не менее миллиона лет. Ученые бурят лед, чтобы извлечь образцы. Анализируя соотношение газов, таких как кислород, углекислый газ и азот, в ледяных кернах, исследователи определяют температуру того периода, к которому относятся слои льда. Самая длинная непрерывная ледяная запись, полученная в Антарктиде, охватывает около 800 000 лет.

Чтобы заглянуть еще дальше в температурную историю Земли, используются ископаемые останки. В исследовании 2020 года ученые бурили морское дно, изучая осадочные породы и крошечные раковины древних организмов. Химические сигнатуры в этих образцах показали, что темпы потепления, которые мы наблюдаем, могут привести к уровням жары, невиданным на глобальном уровне за десятки миллионов лет.

Осознание того, насколько радикально мы меняем планету, должно отрезвлять.

Позитивный момент в том, что мы знаем, что нужно делать: сокращать выбросы парниковых газов, таких как диоксид углерода и метан. Чем дольше мы тянем, тем дороже и сложнее будет остановить и обратить потепление вспять. Как заметил Эспер на пресс-конференции: «Мы должны сделать все возможное, как можно скорее».

---

Читать далее выпуски «The Spark»

Связанные материалы

Прошлый год побил все рекорды: от выбросов до температуры океана. Больше данных по этой теме можно найти в нашем декабрьском материале.

Насколько жарко может быть для человеческого организма? Я поднимал этот вопрос в материале 2021 года.

Еще кое-что

Читатели выбрали тепловые аккумуляторы в качестве 11-й Прорывной Технологии 2024 года. Если вы хотите узнать больше о том, что это такое, как они работают и почему это важно, присоединяйтесь к нашему очередному вебинару из цикла Roundtables, где я планирую углубиться в детали и ответить на вопросы аудитории.

Мероприятие предназначено только для подписчиков, поэтому успейте оформить подписку, а затем зарегистрируйтесь здесь, чтобы присоединиться к нам завтра, 16 мая, в полдень по восточному времени. Надеюсь вас увидеть там!

Климатическая сводка

Ученые зафиксировали самый большой годовой скачок концентрации углекислого газа в атмосфере за всю историю наблюдений. В марте 2024 года концентрация этого газа, вызывающего парниковый эффект, превысила уровень предыдущего года на 4,7 промилле (The Guardian)

По сообщениям, Tesla начала повторно нанимать некоторых сотрудников из своего отдела зарядных станций, уволенных на прошлой неделе (Bloomberg)

→ Чтобы быть в курсе событий в Tesla и понять, что это значит для будущего зарядной инфраструктуры и климатических технологий в целом, ознакомьтесь с нашим прошлонедельным обзором, если пропустили. (MIT Technology Review)

Новое правило может стимулировать строительство тысяч миль новых линий электропередачи, облегчая интеграцию возобновляемых источников энергии в энергосистему США. Федеральная комиссия по регулированию энергетики обяжет операторов сетей планировать на 20 лет вперед, учитывая темпы развертывания солнечных и ветряных установок (New York Times)

Куда отправляется углекислый газ после того, как его откачали из атмосферы? Вот 10 возможных вариантов. (Latitude Media)

Температура океана была аномально высокой и била рекорды на протяжении последнего года. Вся эта тепловая энергия может спровоцировать более активный сезон ураганов. (E&E News)

Новые тарифы в США увеличат стоимость широкого спектра китайского импорта, включая аккумуляторы и солнечные панели. Тариф на электромобили претерпит резкий скачок с 27,5% до 102,5%. (Associated Press)

Журналист посетил Пекинский автосалон и протестировал десятки электромобилей. Его вывод: китайские электромобили развиваются намного быстрее, чем западные автопроизводители успевают за ними. (InsideEVs)

Идея использовать спутники для сбора солнечной энергии в космосе и передачи ее на Землю выглядит заманчиво. Однако реальность, как и следовало ожидать, вряд ли будет столь же радужной. (IEEE Spectrum)