На первый взгляд, может показаться странным, что для изучения проливных муссонных дождей, которые в основном орошают более тропические регионы Южно-Восточной Азии, ученые выбрали продуваемые ветрами пустыни Северного Китая. Однако, песчаные дюны, граничащие с зелеными пастбищами на юге и пустыней Гоби - на севере, представляют собой богатый источник информации о прошлом климате Азии, поясняет географ Висконсинского университета в Мадисоне Джозеф Мэйсон.
Во время влажного периода растительность пускает корни и тем самым закрепляет песчаные дюны. Когда наступает засуха, растения погибают, и дюны становятся более активными, постоянно передвигаются, а песок то уносит, то приносит ветром. По словам Мэйсона, с помощью такой модели дюнной активности можно определить историю климата местности, если, конечно, с умением подойти к этому вопросу.
Когда же наступают периоды дюнной стабилизации или, наоборот, активности и какие выводы мы можем сделать о климатических изменениях на основании этих данных?
Согласно докладу, сделанному в октябрьском номере журнала Geology, Мэйсон вместе с коллегами составили карту дюнной активности в районе Северного Китая и обнаружили необычайно высокий уровень подвижности и изменчивости дюн около 8 000 - 11 500 лет тому назад, - период, который традиционно считается влажным.
«Результаты исследований противоречат традиционному представлению о влиянии муссонных дождей на регион, что, вероятно, скажется на дальнейшем прогнозировании климата», говорит Дэвид Верардо, директор программы Национального научного фонда США (NSF), отдел Атмосферы и Геокосмоса.
Сегодня дюны расположены на окраине муссонного региона, и ученые рассчитывали выявить тесную взаимосвязь между выпадением осадков в дюнах и силой муссонных дождей. Вместо ожидаемых результатов ученые обнаружили любопытные вещи. Оказывается, сухие песчаные дюны и муссонные дожди в древнем Китае были абсолютно не синхронизированы. Там, где ученые обнаружили много активных дюн, муссонные дожди были сильнее в южной и центральной части Китая.
Причина этого парадокса частично кроется в местной модели атмосферной циркуляции. В разгар летних муссонных дождей в центральной части Китая летом наблюдаются как сильные дожди, так и стремительно восходящие воздушные потоки.
Восходящие воздушные течения, как правило, уравновешиваются нисходящими, – что снижает количество выпадающих осадков, – к северу и западу от центральной части муссонной области. Региональная климатическая карта, составленная геофизиками из Центра климатических исследований при Висконсинском университете в Мадисоне, показывает, что такая тенденция прочно закрепилась около 8 000 и 11 500 лет тому назад.
В тот период на карте также прослеживается высокая летняя температура, что могло повысить испарения и еще больше снизить влажность, которая поддерживает жизнедеятельность растений, стабилизирующих дюны. Считалось, что такая модель климатических изменений характерна для областей, отдаленных от муссонных, вроде Центральной Азии вокруг Каспийского и Аральского морей в Северной Монголии. Однако, как подчеркивает Мэйсон, ранее ученые не верили, что такое явление возможно в Северном Китае, где расположилась их исследовательская база. Это означает, что на относительно небольшой территории климатические изменения могут быть весьма контрастными.
Открытие было сделано с помощью оптически стимулированной люминесценции (ОСЛ). Это метод, благодаря которому можно определить, когда песок последний раз находился под солнечными лучами. Радиоуглеродный анализ в данном случае не подходит, так как в песке обычно мало содержится либо вообще отсутствует органическое вещество. С помощью метода ОСЛ можно устанавливать периоды подвижного песка, что указывает на небольшое количество осадков, и периоды закрепленных дюн. Согласно предыдущим исследованиям Мэйсона в этом регионе, влажность и атмосферные осадки являются основными факторами, определяющими активность китайских дюн.
Результаты исследований означают, что общепринятые выводы о влиянии будущих климатических изменений (включая увеличение муссонных ливней, предсказываемых многими климатологами) могут быть неверными. Если муссонные ливни усилятся на юге Китая в течение следующего столетия, то логично предположить, что дюны станут более стабильными по мере увеличения атмосферных осадков, способствующих распространению растительного покрова. Однако, это мнение может быть абсолютно ошибочным, считает Мэйсон. Дюны, наоборот, могут стать активными, а климат – суше, даже, несмотря на усиление муссонных дождей.
Если будущие ливни в Северном Китае не уменьшатся в результате изменения модели циркуляции воздуха, как наблюдалось ранее, повышение температуры бесспорно увеличит испарения, еще более усугубляя дефицит воды, что является огромным бедствием для региона. Сопутствующее увеличение активности песчаных дюн вытеснит имеющиеся на данном этапе пастбища и ухудшит качество воздуха.
Чем суше климат, тем меньше растительности и подвижнее дюны. При этом возрастает вероятность увеличения количества пыли, которая представляет основную угрозу для окружающей среды региона. Известны случаи, когда пыль из Северного Китая достигала Кореи, Японии и даже западной части США.
