Команда российских ученых во главе с Александром Гельфаном в рамках нового исследования установила причину экстремального подъема уровня Каспийского моря на десятки метров. Вопреки популярной гипотезе, вина в этом лежала не на тающем леднике, а на особенностях палеоклимата.
Статья российских ученых появилась в научном журнале Hydrology and Earth System Sciences. Экстремальный подъем уровня Каспийского моря произошел в период от 13 до 18 тысяч лет назад. Это событие известно как "Великая Хвалынская трансгрессия". В тот период уровень моря поднялся на десятки (достоверно установлено, что до 35-ти) метров. До последнего времени ученые возлагали ответственность за это на тающие ледники.
Новое исследование предполагает, что таяние и льдов если и сыграло роль в этом процессе, то крайне незначительную. Экстремальный подъем уровня моря, вероятно, был связан с особенностями климата. Самой целью исследования была проверка состоятельности гипотезы о гидроклиматическом происхождении трансгрессии Каспийского моря. Ученые ориентировались на предыдущие исследования других групп. Обобщение данных позволило смоделировать климатические условия в период от 13 до 18 тысяч лет назад.
Были проанализированы данные о водосборе Каспийского моря и прилегающих речных бассейнах крупных речных палеорусел. Предыдущие исследования дали основания полагать, что гипотеза о климатической причине не противоречит современным знаниям о природе трансгрессии. Поэтому проверка гипотезы была сведена к оценке ее осуществимости, то есть физической возможности подъема уровня воды на 10 и более метров.
Используя модель общей циркуляции океана и морского льда, ученые оценили равновесный сток воды, независимо от его происхождения. Они обнаружили, что средний равновесный сток в Каспийское море для его наиболее датированного трансгрессивного состояния (на высоту до 35 метров) должен находиться в диапазоне 400-470 кубических километров в год. Сравнение с сегодняшним вкладом стока Волги в общий речной сток показало, что в период трансгрессии сток из бассейна Волги в 1,3-1,5 раза превышал современный годовой сток.
Расчеты основаны на анализе палеорусел, расположенных в долинах 18 рек бассейна Волги. Они позволили сузить временные рамки эпохи высокого речного стока до периода от 17,5 до 14 тысяч лет назад. Именно тогда речной сток мог поддерживать наиболее высокий уровень моря, и этот приток не имел ледникового происхождения. Впрочем, без холода не обошлось.
Установлено, что в условиях холодного и сухого климата обширные территории были покрыты многолетней мерзлотой, которая почти не давала талым и дождевым водам впитываться в промерзший грунт. Из-за холодной погоды эти воды плохо испарялись. Они постепенно стекали в море, испарение с поверхности которого тоже было незначительным. В результате уровень Каспия повысился на десятки метров и продержался несколько тысячелетий, заодно возросла и его площадь. Расчеты показывают, что в те времена Каспийское море могло быть вдвое больше современного.