Ученый-метеоролог Алекс Фарнсворт и профессор Пол Вальдес (оба из Бристольского университета), а также почетный профессор Роберт Спайсер (Открытый университет) рассказали о своем участии в воссоздании действительных климатических условий по обращению создателей сериала «Доисторическая планета». Источник: The Conversation.
Представляя себе образы того времени, когда нашей планетой правили динозавры, мы часто думаем о жарких и влажных ландшафтах мира, сильно отличающегося от нашего. Тем не менее, новый телесериал «Доисторическая планета» при участии Дэвида Аттенборо показывает динозавров, живущих и действительно процветающих во различных типах окружающей среды, в т.ч. в более холодных регионах, где снежные бури, ледяной туман и морской лед были обычным явлением.
Когда продюсеры шоу впервые обратились нам, чтобы помочь понять, в каких погодных и экологических условиях жили динозавры, прежде чем полностью вымерли около 66 миллионов лет назад, это побудило ученых заняться проблемой, характерной для моделирования палеоклимата на протяжении многих десятилетий. Для моделирования климата доисторической Земли были применены компьютерные модели, показавшие полюса более холодными, чем известно большинству.
При подготовке телесериала мы не только улучшили свои метеорологические модели, но и запускали процесс компьютерного моделирования дольше, чем это делалось кем-либо прежде, чтобы максимально приблизить модели к древней «реальности».
Продюсерам «Доисторической планеты» необходимо было знать о погоде, чтобы отснять ландшафты «реального мира», подобные тем, что существовали в прошлом, когда динозавры чувствовали себя преотлично. Однако большая часть устоявшихся сведений о доисторическом климате получена от косвенных свидетельств вроде окаменелых листьев и следов определенных химических веществ в горных породах, что позволяет лишь реконструировать среднестатистический климат на десятилетия или столетия. Отсюда и истории о гораздо более жарком и влажном меловом мире.
Хотя эти сведения не являются полностью неверными, тем не менее, они не раскрывают всей истории, поскольку погода и климат зачастую ведут себя по-разному. Например, даже при современном общем потеплении в Техасе, для которого по весне характерен жаркий и влажный климат, недавно случился сильный снегопад.
Когда ученые спустя миллион лет будут оценивать климат в начале XXI века, они зафиксируют внезапное глобальное потепление, но не смогут узнать о нежданной снежной буре. И все же моделирование доисторического эквивалента этих снежных бурь важно, поскольку сегодня знаем, что более теплые миры будут испытывать более интенсивные погодные экстремумы. Именно эти крайности во многом определили, какие регионы миллионы лет назад для динозавров были совершенно негостеприимны.
Откуда известны данные о погоде в эпоху динозавров?
К сожалению, хотя окаменелости дают нам много ключей к разгадке климата прошлых миллионов лет, сообщить напрямую, какая погода была тогда изо дня в день, окаменелые останки практически не способны.
Как же узнать, какая погода в данном месте Земли была, допустим, 66 миллионов лет назад 27 мая? Для этого необходимо использовать компьютерное моделирование климата, подобное тому, что применяется сегодня для изучения будущих климатических изменений. Эти модели основаны на фундаментальных физических и биологических процессах, которые остаются постоянными вне зависимости от текущего времени. Следовательно, их можно применить и к древним мирам, даже если неизвестны точные детали, к примеру, где именно находились горы и насколько они был высоки или сколько конкретно углекислого газа находилось в атмосфере.
Затем требуется проверить эти модели, воспользовавшись некоторыми древними климатическими прокси, такие как окаменелые листья, кораллы или камни, содержащие признаки условий того времени. Если наша модель совпадает с прокси – а так оно и произошло – то мы можем быть уверены, что она имитирует типичную погоду в то время.
«Динозавровый» климат 66 миллионов лет назад
Разработанная модель показала, что в Антарктиде должны были происходить сильные метели, например, ураганы «шестой категории» (вероятно, в нашей жизни это уже случится), сотрясающие средние и низкие широты, а также обширные и постоянные облачные шапки, вызывающиеся туманные зимы в условиях полярного климата.
Это не выглядит как среда, благоприятная для динозавров. Однако прежнее заблуждение, будто бы динозавры были исключительно хладнокровными и, соответственно, нуждались в теплом климате для выживания, по большей части уже отвергнуто. Новая парадигма состоит в том, что динозавры были теплокровными и могли до некоторой степени регулировать свою внутреннюю температуру, как это делают современные млекопитающие.
Теплокровность была необходима, чтобы выдерживать значительные колебания температуры, вызванные резкой сменой погодных условий, особенно в полярных регионах. Таким образом, наше моделирование подтверждает недавние открытия окаменелостей, показывавших, что отдельные виды динозавров могли адаптироваться к холоду, а также умели видеть в условиях низкой освещенности (полезное качество в условиях тумана), что давало им возможность процветать круглый год вблизи полюсов.
Сцены «Доисторической планеты» с пахиринозавром демонстрировались на Аляске и именно для нее продюсерам сериала требовались точные климатические модели. Сегодня у нас есть представление о том, какими были условия на Аляске 66 миллионов лет назад благодаря подробным окаменелостям растений, динозавров и других животных. Однако старые модели предсказывали для этого региона обстановку холодной и безжизненной тундры.
Подготовленная нами модель, отмечают авторы, полностью совпадает с данным по ископаемым и предсказывает наличие лесов вплоть до Северного Ледовитого океана на 82° северной широты – значительно севернее, чем произрастают современные леса. И если летом пища для динозавров имелось в изобилии, то долгими темными зимами найти пропитание им было непросто.
Динозавры прожили целых 165 миллионов лет. Тираннозавр рекс жил значительно ближе по времени к современным людям, чем, например, к стегозаврам. Динозаврам удавалось выживать так долго, потому что они были устойчивыми и легко адаптировались к изменчивым условиям окружающей среды, как современные млекопитающие. Наша работа для «Доисторической планеты» показывает, что представители динозавров были способны выживать в условиях сильных экстремальных температур, штормовой погоды и экстремальных засух, значительно превышающих климатические условия, известные за все время существования человечества.