Во время ледниковых периодов сухая, замерзшая местность простиралась на большую часть Северной Европы, Азии и Северной Америки. Многие растения и животные покинули эти пустынные, суровые ландшафты и нашли убежище на более гостеприимных территориях.
Но что происходило в остальном мире? Долгое время ученые считали, что во время ледниковых периодов на земном шаре преобладали засушливые условия, а теплые периоды между ледниковыми периодами были намного более влажными.
Эта интерпретация сформировала наше понимание того, где в прошлом Земли жили растения, животные и даже люди. Однако это может быть не совсем правильно.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, что ледниковые периоды на самом деле были намного более влажными, чем считалось ранее, по крайней мере, в субтропических регионах южного полушария (от 20° до 40° южной широты).
За последний миллион лет или около того климат Земли колебался между холодными ледниковыми периодами (или «ледниковыми» периодами) и более теплыми «межледниковыми» периодами. В настоящее время мы переживаем межледниковый период, известный как эпоха голоцена. Это началось около 11 700 лет назад, после последнего ледникового периода, который длился около 110 000 лет.
Во время ледниковых периодов температура была ниже, в атмосфере было меньше углекислого газа, а ледяные щиты покрывали большую часть земного шара. В межледниковье температуры были выше, в воздухе было больше углекислого газа, а крупные ледниковые щиты оставались только в Гренландии и Антарктиде.
Данные из северного полушария показывают, что огромные ледяные щиты распространялись по северным частям Европы, Северной Азии и Северной Америки во время ледниковых периодов, а большие территории к югу от льдов были покрыты тундрой. Идея о том, что ледниковая среда была экстремальной и суровой, была затем распространена за пределы этих регионов из-за доказательств того, что ледниковые периоды в основном были безлесными и пыльной атмосферой практически повсюду, включая Австралию.
Однако новое исследование показывает, что на большей части южного полушария некоторые ледниковые периоды на самом деле были более влажными, чем сегодня.
Один из способов понять, насколько влажно было в прошлом, — это посмотреть на залежи полезных ископаемых, называемые образованиями, найденные в подземных пещерах. Эти отложения, включающие сталагмиты и сталактиты, накапливаются со временем, когда дождевая вода просачивается сквозь почву и известняк в пещеру.
Можно использовать степень роста образований с течением времени, чтобы понять изменения в доступности воды. Больший рост образований в целом отражает более влажные условия, тогда как меньший рост предполагает более сухую среду.
Понимание прошлых изменений климата и окружающей среды южного полушария было ограничено отсутствием датированных и долгосрочных данных.
Чтобы решить эту проблему, ученые собрали образцы образований в двух пещерных регионах на юге Австралии: пещерах Наракорте на юго-востоке и пещерах Леувин-Натуралисте на юго-западе.
Используя метод датирования, основанный на распаде природного урана, они определили возраст более чем 300 отдельных фрагментов образований из пещер. В результате были получены данные о количестве осадков за последние 350 000 лет.
Наше исследование выявило удивительные, но чрезвычайно устойчивые тенденции. За последние 350 000 лет более влажные времена всегда случались в более прохладные ледниковые периоды, тогда как межледниковья были постоянно засушливыми.
Также ученые изучили ископаемую пыльцу, заключенную в тех же образованиях. Труднее быть деревом в условиях низкого содержания углекислого газа в атмосфере в ледниковые периоды, но требовательные к влаге травы и кустарники процветали в ледниковые периоды, но были подавлены во время межледниковий, что подтверждает данные датирования.
Затем ученые использовали новые записи из южной Австралии в качестве ориентиров для субтропиков южного полушария и сравнили их с другими опубликованными записями из южной Африки и Южной Америки. Они обнаружили, что влажные ледниковые и сухие межледниковые периоды не ограничивались южной Австралией, а фактически образовывали структуру, охватывающую все полушарие.
Моделирование климатической модели также показало аналогичную картину в течение последнего ледникового цикла.
Это новое понимание того, какими были условия в южном полушарии во время ледниковых периодов, изменит то, как мы интерпретируем движение и распространение растений, животных и даже людей в прошлом.
Ранее предполагалось, что во время ледниковых периодов уменьшение количества осадков вынудило многие растения и животных, которым требовался более высокий уровень влаги, переместиться в небольшие пригодные для жизни зоны, называемые «рефугиумами».
Однако исследования показывают, что — по крайней мере, в субтропическом южном полушарии — ледниковые периоды часто были периодами относительно стабильной среды с обилием воды, даже если низкий уровень углекислого газа означал, что растения были медленными и относительно непродуктивными.
Исследование призывает к большому изменению парадигмы нашего взгляда на окружающую среду прошлого ледникового периода по всей Земле.
