Исследователи из Университета Далхаузи в Канаде, Центра океанических исследований GEOMAR Helmholtz в Киле, Института Альфреда Вегенера, Центра полярных и морских исследований имени Гельмгольца (AWI) и MARUM – Центра наук о морской среде Бременского университета – обнаружили жизненно важную роль, которую распределение соли океанскими течениями играет в регулировании поверхностной температуры воды и уровня моря.

Их новое исследование было посвящено естественным климатическим аномалиям, таким как Малый ледниковый период, период с 15 по середину 19 века, который привел к таким суровым последствиям, как неурожаи, голод и болезни в Европе. Хотя этот период хорошо изучен, лежащие в его основе климатические механизмы всё ещё являются предметом дискуссий. Изучение недавних природных климатических аномалий помогает понять процессы и механизмы, которые может спровоцировать глобальное потепление, вызванное деятельностью человека, считают исследователи.

Исследователи часто рассматривают увеличение площади морского льда и опреснение воды в приполярной Северной Атлантике как возможные причины прошлых холодных периодов, но процессы в тропической Атлантике, по-видимому, не менее важны. В отличие от хорошо изученных процессов, происходивших в северных и средних широтах, существует мало информации об этих недавних климатических явлениях в субтропической и тропической Атлантике и их влиянии на регионы Северного полушария.

Чтобы понять, что происходило в тропической Атлантике во время исторических климатических аномалий и как потенциальные изменения там могли повлиять на циркуляцию океана и климат гораздо севернее, команда учёных изучила профиль донных отложений южной части Карибского бассейна и реконструировала солёность и температуру поверхностных вод за последние 1700 лет.

Результаты показывают похолодание примерно на 1° во время Малого ледникового периода, что является значительным изменением температуры для этого региона. Особенно примечательно наступление ещё одного ярко выраженного похолодания в 8–9 веках. Более низкие температуры в тропическом океане, в остальном тёплом, привели к снижению количества осадков в регионе, что совпало с сильными засухами на полуострове Юкатан и упадком классической культуры майя.

Кроме того, исследователи обнаружили, что аномалии холодного климата в приполярной Северной Атлантике и Европе сопровождались ослаблением циркуляции океана и повышением солености в Карибском бассейне. Таким образом, данные об историческом прошлом позволяют реконструировать процессы в Северной Атлантике. Первоначальное похолодание могло быть вызвано извержениями вулканов, низкой солнечной активностью и обратными связями между морским льдом и океаном на севере. Новое исследование предоставляет доказательства того, что уменьшение перемещения соли в высокие северные широты усилит и продлит эти климатические явления. И, наоборот, медленное перемещение положительных аномалий солёности из тропиков в конечном итоге приведёт к увеличению плотности поверхностных вод приполярной Северной Атлантики. Это может способствовать переносу тепла океанскими течениями на север, что приводит к более мягким температурам над Европой и Северной Америкой.

Такая обратная связь по солёности известна из моделей и предполагалась для Малого ледникового периода. Однако в отсутствие данных о тропическом океане эти предположения были основаны на менее прямых данных об осадках.

Есть свидетельства того, что Гольфстрим ослабевает и что вероятной причиной является вызванное человеком потепление. Что несомненно, так это то, что последствия этого изменения будут глобальными. Вопрос о том, в какой степени взаимодействуют различные климатические механизмы, остаётся открытым. В настоящее время это исследование подтверждает, что транспортировка соли с юга на север является ключевым фактором в соответствующих процессах.