Жара была сильнее нынешней, а воды не хватало: что пошло не так в палеогене

Ученые выявили нерегулярные ливни в палеогене Земли — Школа шахт Колорадо

Заглядывая в глубокое прошлое Земли, ученые ищут подсказки о том, как планета может вести себя в условиях нынешнего потепления. Один из самых показательных примеров — палеогеновый период, когда климат был значительно жарче современного. Тогда изменялись не только температуры, но и сами принципы выпадения осадков. Об этом сообщает исследование ученых из Университета штата Юта и Школы шахт Колорадо.

Почему палеоген важен для климатологии

Палеогеновый период начался около 66 миллионов лет назад, сразу после вымирания динозавров. В это время млекопитающие активно расселялись по планете, а многие современные ландшафты только начинали формироваться. Уровень углекислого газа в атмосфере был в два-четыре раза выше нынешнего, а глобальные температуры существенно превышали современные значения.

Особенно экстремальным эпизодом стал палеоцен-эоценовый тепловой максимум, когда средние температуры выросли примерно на 18 градусов Цельсия. Этот отрезок времени часто рассматривают как возможную модель будущего климата при сильном антропогенном потеплении.

Как изучают древние дожди без приборов

Прямых измерений осадков для таких эпох не существует, поэтому исследователи используют климатические прокси — косвенные признаки, сохранившиеся в породах, почвах и окаменелостях. По ним можно восстановить условия, в которых формировались древние экосистемы.

"По форме и размеру окаменелых листьев можно судить о климате, сравнивая их с современными растениями, растущими в похожих условиях", — отмечает профессор атмосферных наук Университета штата Юта Томас Райхлер.

Дополнительные подсказки дают древние речные русла. Их структура различается в зависимости от того, формировались ли они под воздействием частых умеренных дождей или редких, но мощных ливней, усиливающих эрозию почвы.

"Когда сильные осадки чередуются с долгими засухами, реки вырезают русла гораздо агрессивнее, чем при постоянном слабом дожде", — поясняет Райхлер.

Неожиданная картина осадков

Долгое время считалось, что потепление просто усиливает контраст: влажные регионы становятся еще влажнее, а сухие — суше. Новые данные показывают более сложную картину. Даже районы средних широт во время палеогена часто сталкивались с усилением засушливых периодов.

"Физические причины для прежней гипотезы есть, но наши результаты показали, что многие регионы становились суше, несмотря на высокие температуры", — говорит Райхлер.

Ключевым оказался не объем осадков, а их распределение во времени. Дожди выпадали нерегулярно: долгие сухие отрезки сменялись короткими, но интенсивными ливнями, близкими по характеру к экстремальным ливням. Такой режим напоминал муссонный климат, а не стабильные сезонные дожди.

Когда время важнее количества

Исследование показало, что засушливость часто объяснялась не снижением общего количества осадков, а сокращением влажных сезонов. Вода поступала в виде мощных всплесков, между которыми могли проходить месяцы без дождя. Эти паттерны возникли задолго до пика потепления и сохранялись после него.

Полярные регионы при этом оставались сравнительно влажными, тогда как внутренние территории и средние широты чаще переживали длительные засухи. Такой режим оказался неблагоприятным для многих типов растительности и экосистем.

Значение для современных климатических моделей

Современные климатические прогнозы часто опираются на среднегодовые показатели осадков. Работа показывает, что такие усреднения могут скрывать опасные крайности. Сравнение с палеоклиматическими данными указывает на то, что модели могут недооценивать степень неравномерности осадков в условиях сильной жары.

Комбинация длительных засух и более мощных ливней влияет на реки, риск наводнений, сельское хозяйство и управление водными ресурсами.

Сравнение: стабильный и "рывковый" климат

В более прохладные эпохи осадки распределялись относительно равномерно по сезонам. В палеогене климат стал "рывковым": редкие, но экстремальные дожди чередовались с продолжительной сухостью. Такой сдвиг менял ландшафты и биологические сообщества даже без изменения годовой суммы осадков.

Плюсы и минусы палеоклиматического подхода

Изучение древнего климата позволяет увидеть сценарии, которые недоступны современным наблюдениям. Это помогает проверить климатические модели и выявить скрытые риски. В то же время прокси-данные всегда содержат неопределенности и требуют осторожной интерпретации.