Сара Драй - Воды мира. Как были разгаданы тайны океанов, атмосферы, ледников и климата нашей планеты

Уолли Брокер был именно таким человеком. Геохимик по образованию, испытывающий особый интерес к изотопам в океанических водах, в 1965 г. он был членом того самого подкомитета по атмосферному загрязнению CO 2, в который также входили Роджер Ревелл и Чарльз Килинг. В 1966 г., исследуя серию кернов донных отложений, охватывавших период в 200 000 лет, он обнаружил признаки «резкого перехода между двумя устойчивыми режимами функционирования системы океан – атмосфера» [351] Wallace Broecker, «Absolute Dating and the Astronomical Theory of Glaciation,» Science 151 (1966): 299–304. . Таким образом, Брокер был подготовлен к тому, чтобы, прочитав статью Дансгора 1969 г., обратить внимание на резкие изменения в температурных данных ледяного керна. Он осознал, что прошлые климатические циклы, выявленные Дансгором, могут быть использованы для прогнозирования будущих температур с гораздо большей точностью, чем могла дать связь между содержанием CO 2в атмосфере и температурой, на которую их подкомитет полагался в своих оценках в 1965 г. Сроки последнего скачка потепления в мелкомасштабных циклах, о которых сообщал Дансгор, позволяли предположить, что очередной такой период потепления должен был наступить уже в скором времени. Рассуждая в тех же десятилетних рамках, которые были установлены в докладе подкомитета, Брокер экстраполировал эти палеоциклы на ближайшее будущее и в 1975 г. опубликовал результаты в журнале Science в статье, названной «Изменение климата: стоим ли мы на пороге резкого глобального потепления?». В отличие от сегодняшнего дня, в те годы этот заголовок звучал сенсационно. И хотя сам термин «глобальное потепление» был придуман не Брокером, именно после этой статьи он вошел в широкое употребление. С тех пор его работа была признана знаковой в истории изучения глобального изменения климата. На праздновании 35-й годовщины со дня ее публикации Брокер, к его ужасу, был назван «отцом глобального потепления». Но тогда, в середине 1970-х гг., определение «глобальный» несло в себе не менее важный смысл, чем идея того, что климат может меняться. Глобальность перемен была ключевым моментом в открытии Дансгора. А вопрос, в какую именно сторону было направлено текущее глобальное изменение климата, как следовало из заголовка статьи Брокера, пока оставался открытым.

Хотя предсказание Брокера сбылось, логическая посылка, на которую оно опиралось, оказалась неверной. По его собственному признанию, он совершил «гигантский интеллектуальный скачок», предположив, что мелкомасштабные циклы, обнаруживаемые в палеотемпературных данных ледяного керна из Кэмп-Сенчури, описывают весь земной шар. «Мой прогноз основывался на ошибочном предположении, что данные Дансгора характеризуют всю планету. Тогда как на самом деле они характеризовали только северную оконечность Гренландии», – писал он. Последующие ледяные керны из других мест не обнаружили такого 120-летнего цикла. Таким образом, Брокер верно предсказал грядущее глобальное потепление, но его причиной был вовсе не 120-летний климатический цикл, присутствовавший в температурных данных льда из Кэмп-Сенчури [352] Wallace Broecker, «The Carbon Cycle and Climate Change: Memoirs of My 60 Years in Science,» Geochemical Perspectives 1 (2012): 276–277; Wallace Broecker, «When Climate Change Predictions Are Right for the Wrong Reasons,» Climatic Change 142 (2017): 1–6; Wallace Broecker, The Great Ocean Conveyor: Discovering the Trigger for Abrupt Climate Change (Princeton, NJ: Princeton University Press, 2010), 19–25. . Это стало важным уроком для ученых, с которым они будут сталкиваться снова и снова в попытке понять и спрогнозировать изменчивый характер глобального климата. Глобальная климатическая система была слишком «сложным зверем», чтобы какой-либо из ее отдельных сердечных ритмов мог объяснить те изменения, которые она претерпевала в прошлом, – и те, которые могла претерпеть в будущем.

Благодаря изобретенному Дансгором методу и прогрессу в технологии изотопной масс-спектрометрии, на которую тот опирался, ледяные керны стали, как он поэтически выразился, «замороженными анналами» прошлого Земли. Это были, пожалуй, самые романтические из всех палеоклиматических летописей, таившие в себе воспоминания о холодной поэзии древних снегов. Но существовали и другие, не менее удивительные «архивы», хранившие тайны даже еще более далекого прошлого. В поисках исторических данных палеоклиматологи изучали керны донных отложений, извлеченные со дна океана, в слоях которых сохранились раковины древних морских организмов под названием фораминиферы, строивших свои раковины из разнообразных по изотопному составу элементов. Ученые анализировали древесные кольца древних деревьев, в которых были зафиксированы изменения климатических условий задолго до наступления новой эры. Они анализировали древнюю пыльцу, перенесенную ветрами за тысячи километров, содержавшую информацию о том, какие растения процветали в ту или иную эпоху и, следовательно, какие климатические условия преобладали тогда на планете. Чтобы заставить дерево или пыльцу раскрыть секреты древнего климата, требовались иные методы и гипотезы, чем при анализе древнего ила. Сила сигнала значительно варьировалась, как и его точность. Донные отложения, по своей природе, давали более размытые сведения, чем кольца древних деревьев, но если деревья позволяли вернуться в прошлое примерно на 11 000 лет, то илистые «архивы» – на 1,5 млн лет и больше.

Для науки о климате это было одновременно волнующее и непростое время. Потребность в объединении усилий специалистов из разных областей науки становилась все более очевидной, однако проблема дисциплинарных границ сохранялась. В 1972 г. в Брауновском университете состоялась важная конференция, на которой впервые собрались две разные группы исследователей климата. (Дансгор на ней не присутствовал, но прислал результаты своих исследований, которые были включены в материалы конференции.) В целом встреча прошла продуктивно, но в атмосфере чувствовалась напряженность. Одну группу представляли исследователи, считавшие необходимым искать «климатические аналоги» – эпизоды из прошлого, которые по своим условиям были похожи на нынешнюю ситуацию и могли дать некоторое представление о том, что может произойти в будущем. В другой группе находились ученые, которые считали необходимым понять физические причины, лежащие в основе этих климатических изменений, и таким образом объяснить их происхождение. Было неясно, в каком направлении следует двигаться климатической науке. Редакторы сборника материалов конференции считали целесообразным развивать оба направления. «Эти два разных подхода к исследованию климатических изменений должны следовать своими курсами до тех пор, пока не будет продемонстрирована надежность общих теорий» [353] George Kukla, R. K. Matthews, and J. M. Mitchell, «The End of the Present Interglacial,» Quaternary Research 2, no. 3 (1972): 261–269. . Короче говоря, время должно было показать, какой подход победит [354] О роли, которую играли советские климатологи в дебатах об использовании аналогов, см.: Jonathan Oldfield, «Imagining Climates Past, Present and Future: Soviet Contributions to the Science of Anthropogenic Climate Change, 1953–1991,» Journal of Historical Geography 60 (2018): 41–51. .