История климата Африки — в снегах Килиманджаро

(«Природа», 2003, N 7)

Климатические условия в тропиках постоянно колеблются в разнообразных временных масштабах — от межгодовых (например, в 1997—1998 гг. под влиянием Эль-Ниньо — Южной осцилляции) до тысячелетних (как было между 10 тыс. и 5.5 тыс. лет назад, когда зазеленела Сахара). Однако палеоклиматическая информация для тропических областей пока скудна. Этим объясняется интерес к работе группы гляциологов и палеоклиматологов во главе с Л.Дж. Томпсоном (L.G.Thompson; Университет штата Огайо), в состав которой вошли сотрудники. Университета штата Массачусетс, Швейцарского федерального института наук о среде, а также В.Н. Михаленко из Института географии РАН (Москва).

Эти ученые исследовали состав колонок льда, полученных ими же в 2000 г. на вершине и верхних склонах Килиманджаро (3°ю.ш., 37°в.д.; высота над ур.м. 5893 м; возраст вершинного ледника 11.7 тыс. лет). Важно, что этот высочайший на континенте пик лежит вблизи экватора, в области влияния восточноафриканских муссонов. В колонках льда представлен почти непрерывный ряд атмосферных осадков, которые с высокой степенью разрешения фиксируют климатические условия в промежутке от 11.5 тыс. лет назад до настоящего времени. Изменения изотопного состава кислорода в образцах льда говорят о колебаниях температуры; содержание различных пылевых частиц свидетельствует о кратких, но сильных вулканических извержениях, о наступлении засушливых периодов и т.п.

Все эти данные позволили выделить в тысячелетнем масштабе времени две основные климатические фазы: теплую и влажную между 11 и 4 тыс. лет назад и относительно холодную и засушливую в последние 4 тыс. лет. На эти общие тенденции накладываются резкие изменения климата в десятии столетних масштабах. К сожалению, малое количество органики в кернах не позволяет определить абсолютную хронологию слоев (например, их возраст в основании колонок устанавливался путем сравнения со спелеологическими данными из пещер Восточного Средиземноморья; одним из хронологических параметров для верхнего слоя послужило изменение концентрации изотопа 18О). Тем не менее авторы считают установленным, что во время малого ледникового периода (примерно 1270—1850 гг.) в Экваториальной Африке, как и в Европе, заметно похолодало. Это отразилось на гидрологических условиях всей Восточной Африки и западной части Индийского океана.

Анализ, проведенный авторами, подтвердил и уже известные факты: действительно, примерно 8300, 5200 и 4000 лет назад этот регион охватывали жесточайшие засухи. Одна из них, около 8300 лет назад, соответствует краткому периоду похолодания в высоких широтах на Севере. Тогда же в глобальных масштабах уменьшилась концентрация метана в воздушной оболочке Земли. Недавний анализ изотопного состава сталагмитов в пещерах Омана (Аравийский п-ов) показал большую концентрацию 18О, что, по мнению ученых, говорит о снижении в тот период интенсивности муссонных осадков. Уменьшение количества изотопа 18О, произошедшее 6500—5200 лет назад, указывает на существенное похолодание. Увеличение влажности, падение температуры и наступание ледника в середине голоцена в экваториальной области Восточной Африки устанавливается ныне по характеру растительной пыльцы и осадкам на дне озер. Быстрое похолодание и иссушение климата около 5200 лет назад знаменовало окончание периода африканской увлажненности в северной части тропиков.

Относительное влияние температуры и атмосферной циркуляции на изотопные характеристики ледовых кернов пока еще не совсем понятно. Более точное понимание соотношений этих факторов специалисты возлагают на недавно образованную Глобальную сеть данных об изотопном составе осадков, которая создана при поддержке Международного агентства по атомной энергии и Всемирной метеорологической организации (Женева).

Гляциологи с сожалением предполагают, что уникальные образцы ледового керна, добытые на Килиманджаро, могут оказаться последними. Если современные климатические тенденции не изменятся, льды и снега Килиманджаро через 15—20 лет вообще исчезнут (Горные ледники в тропиках отступают // Природа. 2002. №2. С.85. ). Это повлекло бы тяжелейшие последствия для населения, лишающегося достаточного количества воды — как питьевой, так и для хозяйственных и промышленных целей.