Эти закономерности четко прослеживаются в антарктических льдах. Пузырьки воздуха, заключенные в замерзшую когда-то воду, похожи на крошечные капсулы времени, в которых хранятся образцы газов, которые были в атмосфере тысячи или даже миллионы лет назад. Так ученые могут оценить концентрации углекислого газа, что соответствовал определенным эпохам человеческой цивилизации.
Смотрите также Возможно, мы наконец знаем, как образовались первые живые клетки на Земле
Детали открытия
Около 2 000 лет назад, на заре новой эры, возникали империи, извергался Везувий, неизвестные люди списывали свитки пергамента, а люди продолжали воевать по всей Европе. В предыдущие и последующие века такие болезни, как чума и сифилис, снова и снова истребляли человеческие популяции.
Лучшие данные за весь этот период вплоть до нашего времени происходят из двух ледниковых кернов, образцы которых ученые взяли, чтобы смоделировать климат Земли и углеродные циклы в разные временные промежутки. Им даже дали имена:
- Law Dome с антарктического ледникового холма.
- Ледниковый керн Западно-Антарктического ледникового щита (WAIS)
Ученые говорят, что они хорошо дополняют друг друга, хотя между ними существуют определенные расхождения в измерениях атмосферного углерода.
Например, ядро Law Dome показывает быстрое снижение уровня CO2 в течение 90-летнего периода, которое достигло своего минимума в 1610 году нашей эры. Это совпадает с последствиями первого контакта между Старым и Новым Светом, когда многие коренные жители умерли от болезней, как считается, занесённых в Америку Христофором Колумбом, а затем и европейцы столкнулись с подобной участью после возвращения Колумба (хотя кто именно занёс какие болезни, оспаривается новыми доказательствами).
Считается, что численность человеческого населения во время этих пандемий настолько сократилась, что общины, вероятно, покинули ранее заселенные территории, позволив растительности возродиться. Эти восстановленные леса поглотили бы огромное количество CO2 из атмосферы, что привело бы к заметному уменьшению его концентраций в ледяном ядре Law Dome.
Однако ядро WAIS не показывает такого резкого падения, а скорее постепенное снижение уровня CO2, простирающееся дальше в 17 веке.
Чтобы исправить эти расхождения, палеоклиматолог Эми Кинг из Британской антарктической службы и ее коллеги измерили уровень CO2 в третьем ледовом керне, который назвали Skytrain Ice Rise. Он был пробурен в 2018-2019 годах на краю Западного Антарктического ледникового щита.
Кинг и ее коллеги проанализировали участки ледяного керна Skytrain, поднятые с глубины до 104 метров, в которых были зафиксированы газы, датированные периодом с 1454 по 1688 год нашей эры. Их анализ свидетельствует, что уровень CO2 действительно снизился в течение этого периода, вероятно, из-за значительных изменений в человеческой популяции и растительности на суше. Однако это снижение было более постепенным, чем можно предположить по данным ледяного ядра Law Dome.
Наш анализ подтверждает более постепенное снижение CO2 на 0,5 ppm [частей на миллион] за десятилетие с 1516 по 1670 год нашей эры,
– пишут Кинг и ее коллеги в своей статье, добавляя, что примерно 2,6 гигатонны CO2 поглощалось за десятилетие, поскольку количество человеческого населения уменьшалось, а леса росли.
Это подтверждает смоделированные сценарии масштабной реорганизации землепользования в Америке после контакта Нового Света со Старым Светом, добавила ученая.
Затем команда смоделировала потоки атмосферного углерода на основе каждого из ледниковых ядер и возможные изменения в растительности суши на основе грубых оценок численности населения. Они пришли к выводу, что стремительное уменьшение содержания CO2 в 1610 году, которое наблюдается в ледяном ядре Law Dome, является "невероятно большим" и "несовместимым даже с самыми экстремальными сценариями изменений в землепользовании".
То ученые предполагают, что в то время существовало какое-то неизвестное событие обратной связи между климатом и углеродом, которое могло бы объяснить минимум в записи Law Dome. Однако и без этого очевидно, что падение численности населения, которое случалось из-за эпидемий, влияло на атмосферу всей планеты.