Климат плиоцена

От 3,6 до 2,2 млн лет назад Арктика была намного теплее чем сегодня, с летними температурами на 8 °C выше, чем в современный период. Выяснены данные факты по озёрно-осадочному керну, добытому посредством бурения в Восточной Сибири.^[9]

Причиной столь резкого похолодания может быть перекрытие Панамского естественного канала, между 13 — 2,5 млн лет назад. Это увеличило контраст солёности воды между Тихими и Атлантическим океаном и изменило перенос тепла в Ледовитый океан. Больше тёплой воды, оставшейся в Атлантическом океане, спровоцировало больше снегопадов в Гренландии и нарастание ледяного покрова. Но данная теория не объясняет, почему Гренландия замёрзла тогда вся, по моделированию течений видно, что прибрежные части Гренландии должны были быть тёплыми, без снегов.^[10][11]

Скалистые горы и западное побережье Гренландии - это относительно молодые горные цепи, и подниматься активно они начали именно в тот период. Это могло вызвать смещение тёплых воздушных течений и выпадение в предгорьях большего количества осадков в виде снега.^[11]

Свою роль сыграло снижение уровня углекислого газа в атмосфере. В среднем плиоцене его концентрация оценивается в 400 ppmv в органическом морском веществе и в окаменелых листьях. Снижение уровня углекислоты в значительной мере способствовало глобальному похолоданию и началу ледникового периода в Северном полушарии.

Подробнее — Углекислый газ в атмосфере Земли

Концентрация углекислого газа в среднем плиоцене оценивается примерно в 400 ppmv от ^{соотношения 13} C/ ¹² C в органическом морском веществе и устьичной плотности окаменелых листьев, снижение уровня углекислого газа в позднем плиоцене, возможно, в значительной степени способствовало глобальному охлаждению и началу оледенения Северного полушария.^[12][13] Для планеты такое низкое содержание углекислоты не является нормой, обычно углекислоты было больше 600 единиц.

Для изучения концентрации углекислого газа в прошлом также используются различные косвенные (англ.)русск. методы датирования. Они включают определение соотношения изотопов бора и углерода в некоторых типах морских осадочных пород и количество устьиц в ископаемой листве растений. Несмотря на то, что эти измерения менее точны, чем данные по ледяным кернам, они позволяют определить очень высокие концентрации CO₂ в прошлом, которые 150—200 млн лет назад составляли 3 000 ppm (0,3 %) и 400—600 млн лет назад — 6 000 ppm (0,6 %).^[14]

Снижение уровня атмосферного углекислого газа CO₂ прекратилось в начале пермского периода, но продолжилось, начиная примерно с 60 млн лет назад. На рубеже эоцена и олигоцена (34 миллиона лет назад — начало формирования современного ледяного щита Антарктиды) количество CO₂ составляло 760 ppm. По геохимическим данным было установлено, что уровень углекислого газа в атмосфере достиг доиндустриального уровня 20 млн лет назад и составлял 300 ppm.^[15]

Изменения концентрации атмосферного углекислого газа в течение фанерозоя (последние 541 млн лет, современность справа). В течение бо́льшей части последних 550 млн лет уровень CO2 значительно превосходил современный.

Тёплый период в плиоцене считается потенциальным аналогом будущего климата для человечества. В плиоцене количество солнечного света, глобальная географическая конфигурация и содержание углекислого газа в атмосфере были такие же как сегодня. Так же многие виды животных и растений сохранились до современного периода и облегчают палеоклиматологам задачу по составлению прогнозов. По их выкладкам следует что в будущем в средних и высоких широтах Земли температура повысится на 10-20 °C от современной. Но в тропиках температура почти не вырастет или незначительно поднимется, поскольку излишки тепла из экваториальной и тропической зоны буду сбрасываться в верхние широты. Тайга и тундра станут занимать нынешние почти безжизненные полярные регионы, а зоны саванн и умеренного леса расширят свои ареалы.^[16]

Природные зоны в плиоцене. По карте заметно что на территории России, Канады, Скандинавии не было тундровых зон, арктической пустыни. Бореальные леса, такие как тайга были значительно севернее в России и покрывали территорию нынешней тундры и арктической пустыни, включая такие острова как Новая Земля, Новосибирские острова. Сегодня Канада это почти треть тундры и арктической пустыни, но в плиоцене даже самые полярные её регионы покрывали бореальные леса.

Условные обозначения
Арктическая пустыня      Тундра      Тайга      Смешанный лес, лиственный лес	Лесостепь, степь      Муссонный и вечнозелёный субтропический лес      Жестколистный летнесухой субтропический лес      Муссонный тропический лес	Засушливая пустыня      Полупустыня      Засушливая степь      Полузасушливая пустыня	Травянистая саванна      Древесная саванна      Сухие тропические леса      Влажные тропические леса	Альпийская тундра      Горный лес