Соляная летопись Мессинского кризиса ✎

Оригинал: "High-frequency cyclicity in the Mediterranean Messinian evaporites: evidence for solar-lunar climate forcing"
arXiv:1212.6394 · 2012-12-27 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 2 мин
Годичные слои соли и гипса на Сицилии записали климатические ритмы, похожие на современные колебания Эль-Ниньо и солнечные циклы.

Каменная летопись, где каждый слой — страница, а спектральный анализ читает ритм строк. В соляной шахте Реальмонте на Сицилии геологи измерили толщину 120 трёхчастных циклов: миллиметровый прослой глины, тонкий слой ангидрита или полигалита, затем дециметровый пласт каменной соли. В Паскуазии посчитали 1179 гипсовых ламин, каждая из которых сложена кристаллами с обратной градацией — от мелких внизу к крупным вверху, что указывает на осаждение из рассола за один сезон испарения.

Средняя толщина годичного слоя соли в Реальмонте — 15,1 см, что сравнимо со скоростью роста соляных «ёлочек» в современных соляных прудах (около 10 см в год). Это значит, что за одно десятилетие накапливалось полтора метра чистой соли.

Толщину слоёв проанализировали методом максимальной энтропии и периодограммой Ломба, а также вейвлетами Морле. В соляной записи Реальмонте доминируют пики на периодах 3,2 и 9 лет, менее уверенно выделяются 7,6, 11,5, 15 и 25–27 лет. Гипсовая летопись Паскуазии, охватывающая почти 1200 лет, показывает максимумы в диапазонах 3,5–5,5, 6, 7,3, 8,6, 11,2, 13, 17,6, 19,6, 51 и 83 года, причём самые сильные пики приходятся на 4, 20 и 50–100 лет.

Анализ повторяемости паводковых прослоев даёт вероятностные пики на 4, 7, 9, 11, 15, 20, 24,5 и 32–35 годах с максимумом в диапазоне 7–11 лет. Вейвлет-спектры выявляют биения с периодом около 60 лет в Реальмонте и устойчивую изменчивость 3–7 лет в Паскуазии, напоминающую Эль-Ниньо.

Эти периодичности совпадают с современными климатическими осцилляциями: квазидвухлетней, Эль-Ниньо, солнечным циклом Швабе и лунно-солнечными приливными ритмами. Это первая прямая проверка того, что квазидвухлетняя, Эль-Ниньо и декадные солнечно-лунные осцилляции работали в тёплом климате до начала оледенения Северного полушария. Результат усиливает позицию тех, кто считает Эль-Ниньо не порождением современной географии, а древним астрономически навязанным ритмом.

Каменная летопись прочитана: даже в разгар соляного кризиса климат Средиземноморья пульсировал под действием астрономических сил, независимых от географии.

Средняя толщина годичного слоя соли в Реальмонте — 15,1 см, что сравнимо со скоростью роста соляных «ёлочек» в современных соляных прудах (около 10 см в год). Это значит, что за одно десятилетие накапливалось полтора метра чистой соли.

В романе Кима Стэнли Робинсона «Сорок знаков дождя» климатические осцилляции океана становятся ключом к предсказанию погоды; здесь те же ритмы проступают в камне возрастом шесть миллионов лет.

Понятия
атлантическая мультидекадная осцилляция декадная изменчивость тихоокеанская декадная осцилляция солнечный цикл сезонный цикл сезонный форсинг энсо климат тропический циклон многомерный индекс ЭНСО естественная изменчивость морская волна тепла смешанные моды колебаний модель Зебиака–Кейна атмосферы горячих юпитеров связь океана и атмосферы приливный нагрев ячейка Хэдли влажность почвы годовой цикл