Изменения в одном океане способны влиять на другой, даже если между ними тысячи километров. На протяжении столетий процессы в тропической части Тихого океана через атмосферу воздействовали на температуру Индийского океана.
Эта связь важна не только для самих океанов. Температура Индийского океана влияет на осадки и другие климатические условия в густонаселенных районах Африки, Азии и Австралии. Кроме того, относительно устойчивые отношения между океанами помогают ученым прогнозировать климат на месяцы и даже годы вперед.
Но теперь одна из таких давних связей резко изменилась.
Исследователи обнаружили, что в последние десятилетия привычная зависимость между атмосферной циркуляцией над Тихим океаном и температурой тропической части Индийского океана практически перестала работать по старым правилам. Анализ климатической истории показал, что нынешняя ситуация выглядит исключительной.
Один из главных участников этого процесса — огромная система циркуляции воздуха над тропическим Тихим океаном. Разница температур воды заставляет воздух подниматься над более теплыми областями, перемещаться в атмосфере, опускаться в других местах и формировать приземные ветры.
Во время Эль-Ниньо эта циркуляция может ослабевать. Через атмосферу такие изменения передаются Индийскому океану и влияют на его температуру.
Исторически изменение тихоокеанской циркуляции сопровождалось соответствующими изменениями температуры почти всего тропического Индийского океана.
Однако с 1950-х годов Индийский океан нагревается примерно на 0,1 градуса Цельсия за десятилетие на фоне изменений, связанных с ростом концентрации парниковых газов. При этом с 1980-х годов атмосферная циркуляция над Тихим океаном усилилась.
В результате прежняя зависимость не просто ослабла — в последние десятилетия ее направление фактически изменилось на противоположное.
Иными словами, один из ключевых климатических процессов Индийского океана больше не следует за изменениями в Тихом океане так надежно, как раньше. По мнению исследователей, влияние глобального потепления и человеческих выбросов теперь становится сильнее естественного воздействия Тихого океана.
Но непосредственные измерения океанов охватывают лишь около столетия. Чтобы выяснить, действительно ли нынешняя ситуация необычна, ученые обратились к природным архивам прошлого.
Они объединили современные наблюдения и климатические модели с данными 35 коралловых образцов, трех наборов годичных колец деревьев и одного сталагмита. Все они сохранили информацию о климатических условиях прошлых эпох.
Так исследователям удалось восстановить изменения климата Индо-Тихоокеанского региона начиная с 1631 года.
Почти четыре столетия системы Тихого и Индийского океанов в основном менялись согласованно. Но примерно между 1810 и 1850 годами их связь заметно ослабла.
На этот период пришлось несколько чрезвычайно мощных тропических вулканических извержений, включая извержение индонезийского вулкана Тамбора в 1815 году.
Крупные извержения выбрасывают высоко в атмосферу содержащие серу газы. Из них образуются частицы, которые уменьшают количество солнечного света, достигающего поверхности, и временно охлаждают планету.
Поскольку охлаждение происходит неравномерно, оно может менять температуру океанов и движение ветров. Моделирование показало, что именно вулканическая активность могла временно нарушить привычную связь между двумя океанами в XIX веке.
Таким образом, подобный сбой уже происходил. Однако между прошлым и настоящим есть принципиальная разница.
Тогда причиной были мощнейшие вулканические извержения и временное охлаждение. Нынешние изменения происходят на фоне продолжающегося потепления, вызванного деятельностью человека.
Ученые сравнили период с 1945 по 2025 год с аналогичными 80-летними промежутками, восстановленными для последней тысячи лет. Современное изменение оказалось за пределами диапазона, в который попадало 95 процентов результатов как реконструкций, так и климатического моделирования. Оно выделялось даже на фоне эпох с интенсивной вулканической активностью.
При этом речь не идет о полном разрушении всех связей между Тихим и Индийским океанами. Другая система атмосферной циркуляции над Индийским океаном не продемонстрировала столь же значительного современного изменения.
Тем не менее обнаруженный сдвиг может иметь последствия далеко за пределами океанов.
Устойчивые связи между тропическими океанами дают ученым возможность прогнозировать климат. Если эти зависимости меняются, существующие прогнозы придется учитывать с учетом новых условий. Исследователи отмечают, что результаты работы могут иметь значение для оценки климатических рисков и управления водными ресурсами в отдельных регионах.
Неопределенность пока остается. Модели не смогли воспроизвести все подробности нарушения связи между океанами в XIX веке. Неясно и то, как именно будет меняться атмосферная циркуляция над Тихим океаном по мере дальнейшего потепления.
Но исследование показывает важную особенность климатических изменений: глобальное потепление не просто повышает температуру отдельных океанов. Оно способно перестраивать связи между ними и изменять климатические закономерности, которые ученые используют для понимания и прогнозирования будущего.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
