За поширенням сейсмічних хвиль у надрах Землі геологи наче «сканують» планету і виявляють дедалі більше цікавих особливостей її внутрішньої будови. Нещодавно таке дослідження змусило вчених особливо уважно розглянути те, що ховається під Тихоокеанською літосферною плитою. Все, що ми бачимо на карті світу, тримають на собі плити земної кори завтовшки приблизно від 10 до 100 кілометрів, а під ними на глибину майже трьох тисяч кілометрів іде найбільша частина планети — її мантія. Плити постійно потроху зміщуються, від їхнього тертя чи зіткнення друг про друга відбуваються землетруси і вивергаються вулкани.

У деяких, добре відомих місцях уздовж кордонів між плитами вони поводяться так, ніби їм на Землі не вистачає місця: одна плита ніби підминає під себе іншу, і та поступово непомітно занурюється все глибше всередину планети. Цей процес називається субдукцією і за сотні мільйонів років здатний призвести до того, що ціла літосферна плита тоне в земній мантії і перетворюється там на безформні згустки порівняно щільнішої матерії. Такі останки затонулих в незапам’ятні часи плит геологи виявляють і спостерігають за допомогою землетрусів: ударна хвиля з різною швидкістю проходить у речовині залежно від його густини, температури та мінералогічного складу.

Нещодавно команда геологів зі Швейцарської вищої технічної школи Цюріха та Каліфорнійського технологічного інституту (США) вирішила зіставити характер поширення всіх типів сейсмічних хвиль та відтворити таким чином максимально докладну картину будови мантії Землі. У статті для видання Scientific Reports вчені підкреслили, що всі «поховані» древні плити поєднують логічна риса: вони знаходяться під зонами субдукції і навряд чи можуть встигнути «плисти» далеко до того, як стануть уже нерозрізняними в загальній масі.

Саме тому нові сейсмічні дані вкрай спантеличили дослідників: ударні хвилі видають практично повсюдну присутність абсолютно гігантських структур на глибинах близько тисячі кілометрів під Тихоокеанською плитою – найбільшою частиною літосфери Землі. Геологи дуже сумніваються, що все це «жертви» субдукції. Вони запідозрили, що мають справу із наслідками якогось іншого процесу.

Особливу увагу вчених привернув достаток цих величезних скупчень речовини під західною частиною плити. Раніше вдалося встановити, що ця область літосфери найдавніша і водночас дуже тонка. Тому є припущення, що тут довгі сотні мільйонів років конвекція, тобто перемішування мантії, поступово відшаровувала нижні частини плити. Висловлюють також версії, що це багаті на метали згустки, які або сформувалися разом із самою Землею та її мантією 4,6 мільярда років тому, або «накопичилися» за час її еволюції.

Від Америки до Африки 2024 рік був відзначений екстремальними погодними явищами. Дослідження показують, що ці інциденти, посилені зміною клімату, вимагають кращого прогнозування та надійної системи реагування, щоб врятувати життя та зменшити вплив. Від тривалих посух у південній Африці та Центральній Америці на початку року до катастрофічних опадів в Іспанії та смертоносного урагану Хелен вздовж східного узбережжя США, 2024 рік став роком екстремальних погодних явищ, які вплинули на мільярди людей у ​​всьому світі.

Наука за бурями

Нещодавнє дослідження в Advances in Atmospheric Sciences під керівництвом доктора Венся Чжана з Інституту фізики атмосфери Китайської академії наук розглядає найбільш значні кліматичні події 2024 року, включаючи сильні опади, повені, тропічні циклони та посухи. Дослідження досліджує їх основні причини, вплив глобального потепління та нагальну потребу суспільства стати більш «стійким до клімату». Починаючи з 2022 року, команда доктора Чжана проводить щорічні огляди глобальних кліматичних екстремальних ситуацій, визначаючи 2024 рік як рік, особливо виражений надзвичайною кількістю опадів і повеней.

«Більшість екстремальних подій мають великий елемент випадковості, оскільки вони залежать від коливань погоди та відбуваються, коли погодні умови встановлюються «правильним» чином. Деякі екстремальні явища більш імовірні, коли масштабні чинники, такі як ENSO, впливають на погодні умови в регіоні», – говорить доктор Джеймс Рісбі з CSIRO , співавтор дослідження.

Роль Ель-Ніньо та зміни клімату

Зокрема, багато екстремальних опадів і посух у 2024 році були пов’язані з атмосферними конфігураціями, пов’язаними з Ель-Ніньо взимку 2023/24. Однак ENSO не повністю пояснює окремі події. На додаток до цього, згідно з дослідженнями атрибуції екстремальних подій або «науки про атрибуцію», ми знаємо, що спричинена людиною зміна клімату з доіндустріальної ери у багатьох випадках посилювала екстремальні опади, тропічні циклони та посухи, а отже, їхній соціально-економічний вплив.

«Вплив зміни клімату може бути прямим через фізичні процеси, що спричиняють екстремальні явища, або опосередкованим впливом на погоду, великомасштабні чинники та ключові базові лінії», — додає доктор Рісбі. «Це узгоджується з основним фізичним розумінням того, що антропогенне потепління призводить до збільшення атмосферної вологи та потреби у випаровуванні, а отже, потенційно посилює екстремальні опади та посухи відповідно», — пояснює д-р Венся Чжан.

Виклик точної атрибуції

Незважаючи на наше розуміння того, чому світ переживає дедалі сильніші та частіші екстремальні кліматичні явища, дослідницька група, яка стоїть за цим дослідженням, чітко дає зрозуміти, що ключові проблеми залишаються в наших знаннях і приписуванні цих явищ — не в останню чергу часто спостерігаються невідповідності між спостережуваними та змодельованими екстремальні (особливо для екстремальних опадів), що обмежує нашу впевненість у результатах атрибуції.

«Покращене віднесення екстремальних явищ вимагає кращого розуміння зміни клімату», — каже доктор Майкл Броуді з Університету Джорджа Мейсона (США) та Міжнародного сільськогосподарського університету (Узбекистан), ще один із авторів статті. «Очікується, що більш точне визначення екстремальних подій допоможе прийняти рішення, починаючи від відновлення після катастрофи і закінчуючи готовністю до майбутнього».

Прогнозування та реагування на екстремальні події

Ще один важливий аспект цієї історії нашого клімату, що розвивається щороку, — це наша здатність точно прогнозувати та транслювати екстремальні події, а потім діяти належним чином. Це може врятувати багато життів людей, які інакше стануть жертвами повеней і ураганів, подібних до тих, що спостерігалися у 2024 році.

«Деякі екстремальні явища, які спостерігалися у 2024 році, такі як ураган Хелен, були добре прогнозовані», — зазначає доктор Чжо Ван з Університету Іллінойсу, інший член команди. «Руйнівні наслідки були частково спричинені вразливістю непідготовленої спільноти до зміни клімату».

Доктор Пьотр Вольскі з Університету Кейптауна додає: «Підвищення якості прогнозів є важливим, але для зменшення впливу екстремальних подій важливіше забезпечити належне розповсюдження попереджень і діяти відповідно до них, щоб зменшити наявну вразливість. »

Створення стійкості до зміни клімату

Коментарі д-ра Вольскі стосуються ідеї «стійкості до клімату», яка швидко стає вирішальним аспектом нашого цілісного підходу до зміни клімату та впливу, який вона має на наше суспільство. Оскільки ми переходимо до відчуття майже неминучості, що це наш світ зараз, зростає відчуття того, що можна зробити, щоб захистити себе, а також як запобігти проблемі в першу чергу.

Людський вплив і терміновість дій

Як ми побачили у Валенсії, Іспанія, після руйнівних повеней і зсувів там у жовтні, наслідки екстремальних кліматичних явищ не потребують багато часу, щоб проявитися розчаруванням і гнівом серед постраждалих людей. Очевидно, що як ніколи актуально не тільки працювати над кращим розумінням рушійних факторів екстремальних погодних і кліматичних умов, але й краще прогнозувати їх виникнення та розробляти ефективні системи для швидкого реагування на наявну інформацію. Тільки тоді ми зможемо бути краще підготовленими до таких років, як 2024 рік.