aariПроблемы Арктики и АнтарктикиArctic and Antarctic Research0555-26482618-6713Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт10.30758/0555-2648-2025-71-4-489-499aari-765Research ArticleГЕОМОРФОЛОГИЯ И ЭВОЛЮЦИОННАЯ ГЕОГРАФИЯGEOMORPHOLOGY AND EVOLUTIONARY GEOGRAPHYО закономерностях изменения глобального уровня моря в позднем четвертичном периодеOn the global sea level change during the Late Quaternaryhttps://orcid.org/0000-0001-9819-2802ЕкайкинА. А.EkaykinA. A.

Санкт-Петербург

Москва

Institute of Geography RAS

Moscow

ekaykin@aari.ruДятловаН. Д.DyatlovaN. D.

Москва

Moscow

ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институт; Институт географии РАНРоссияState Scientific Center of the Russian Federation Arctic and Antarctic Research Institute; Institute of Geography RASRussian FederationВысшая школа экономикиРоссияHigher School of EconomicsRussian Federation202501122025714489499Copyright © Екайкин А.А., Дятлова Н.Д., 20252025Екайкин А.А., Дятлова Н.Д.Ekaykin A.A., Dyatlova N.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.aaresearch.science/jour/article/view/765

Исследование посвящено анализу некоторых закономерностей изменения среднего глобального уровня Мирового океана в позднем четвертичном периоде (последние 800 тыс. лет). В качестве фактического материала были использованы недавно опубликованные наиболее детальные и надежные сводные ряды уровня моря и средней глобальной приземной температуры за интересующий нас интервал времени. В масштабе 100-тысячелетнего цикла между двумя параметрами наблюдается простая линейная зависимость (ниже температура — ниже уровень моря), однако при более детальном рассмотрении выявляются необычные особенности: 1) максимумы и минимумы уровня моря запаздывают относительно максимумов и минимумов температуры на, соответственно, 4,7 ± 1,1 и 7,8 ± 2,1 тыс. лет; 2) минимальные стояния океана наблюдаются при приблизительно одинаковых аномалиях глобальной температуры (–4,7 ± 0,2 °С относительно доиндустриального уровня), при этом никакой корреляции с самим значением уровня моря не наблюдается. Аналогична и ситуация с максимальными стояниями океана. Согласно нашей гипотезе, кажущееся запаздывание уровня моря объясняется тем фактом, что максимальные (минимальные) уровни океана связаны не с температурой как таковой, а с накопленной суммой положительных (отрицательных) аномалий температуры за предшествующий теплый (холодный) период. Иными словами, ряд уровня моря является функцией интегрально-разностной кривой (ИРК) температуры. Для иллюстрации этой гипотезы мы построили ИРК температуры для интервала 460–360 тыс. л. н., которая удовлетворительно объясняет основные тенденции изменения уровня моря во время морских изотопных стадий 12 и 11.

The study is aimed at identifying the most general patterns of changes in the average global sea level in the Late Quaternary (the last 800 thousand years). The factual material used included recently published most detailed and reliable stacked series of the Global Sea Level (GSL) and Global Mean Surface Temperature (GMST) for the given time interval. On the scale of a 100-ka cycle, a simple linear relationship is observed between the two parameters (lower temperature – lower sea level), but upon closer examination, unusual features are revealed: 1) sea level maxima and minima are delayed relative to temperature maxima and minima by 4.7 ± 1.1 and 7.8 ± 2.1 thousand years, respectively; 2) ocean low stands are observed at approximately the same GMST anomalies (–4.7 ± 0.2 °C relative to the pre-industrial), while there is no correlation with the sea level value itself. The situation with the ocean high stands is similar. According to our hypothesis, the apparent delay in the sea level is explained by the fact that the maximum (minimum) ocean levels are not related to temperature per se, but to the accumulated sum of positive (negative) temperature anomalies over the previous warm (cold) period. In other words, the sea level series is a function of the integral-difference curve (IDC) of temperature. To illustrate this hypothesis, we have constructed a temperature IDC for the time interval between 460 and 360 thousand years ago, which satisfactorily explains the main trends in sea level change during marine isotope stages 12 and 11.

плейстоценуровень моряоледенениеглобальная температураинтегрально-разностные кривыеPleistocenesea levelglaciationglobal temperatureintegral-difference curvesРабота выполнена при поддержке РНФ, грант № 25-17-00172.This study was supported by Russian Science Foundation grant 25-17-00172.ReferencesFricker H.A., Galton-Fenzi B.K., Walker C.C., Freer B.I.D., Padman L., DeConto R. Antarctica in 2025: Drivers of deep uncertainty in projected ice loss. Science. 2025;387: 601–609. https:// doi.org/10.1126/science.adt9619Fricker H.A., Galton-Fenzi B.K., Walker C.C., Freer B.I.D., Padman L., DeConto R. Antarctica in 2025: Drivers of deep uncertainty in projected ice loss. Science. 2025;387: 601–609. https:// doi.org/10.1126/science.adt9619IPCC, 2021: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA; 2021. P. 3−32. https://doi.org/10.1017/9781009157896.001IPCC, 2021: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA; 2021. P. 3−32. https://doi.org/10.1017/9781009157896.001Iizuka M., Seki O., Wilson D.J., Suganuma Y., Horikawa K., Van de Flierdt T., Ikehara M., Itaki T., Irino T., Yamamoto M., Hirabayashi M., Matsuzaki H., Sugisaki S. Multiple episodes of ice loss from the Wilkes Subglacial Basin during the Last Interglacial. Nature Communications. 2023;14(2129):1–10. https://doi.org/10.1038/s41467-023-37325-yIizuka M., Seki O., Wilson D.J., Suganuma Y., Horikawa K., Van de Flierdt T., Ikehara M., Itaki T., Irino T., Yamamoto M., Hirabayashi M., Matsuzaki H., Sugisaki S. Multiple episodes of ice loss from the Wilkes Subglacial Basin during the Last Interglacial. Nature Communications. 2023;14(2129):1–10. https://doi.org/10.1038/s41467-023-37325-yNoble T.L., Rohling E.J., Aitken A.R.A., Bostock H.C., Chase Z., Gomez N., Jong L.M., King M.A., Mackintosh A.N., McCormack F.S., McKay R.M., Menviel L., Phipps S.J., Weber M.E., Fogwill C.J., Gayen B., Golledge N.R., Gwyther D.E., Hogg A.M., Martos Y.M., Pena-Molino B., Roberts J., Van de Flierdt T., Williams T. The sensitivity of the Antarctic Ice Sheet to a changing climate: past, present, and future. Reviews of Geophysics. 2020;58:e2019RG000663. https://doi.org/10.1029/2019RG000663Noble T.L., Rohling E.J., Aitken A.R.A., Bostock H.C., Chase Z., Gomez N., Jong L.M., King M.A., Mackintosh A.N., McCormack F.S., McKay R.M., Menviel L., Phipps S.J., Weber M.E., Fogwill C.J., Gayen B., Golledge N.R., Gwyther D.E., Hogg A.M., Martos Y.M., Pena-Molino B., Roberts J., Van de Flierdt T., Williams T. The sensitivity of the Antarctic Ice Sheet to a changing climate: past, present, and future. Reviews of Geophysics. 2020;58:e2019RG000663. https://doi.org/10.1029/2019RG000663Hoefs J. Stable Isotope Geochemistry. Berlin: Springer; 2004. 244 p.Hoefs J. Stable Isotope Geochemistry. Berlin: Springer; 2004. 244 p.Ramstein G., Landais A., Bouttes N., Sepulchre P., Govin A. (eds.) Paleoclimatology. Springer Int. Publ.; 2021. 478 p. https://doi.org/10.1007/978-3-030-24982-3Ramstein G., Landais A., Bouttes N., Sepulchre P., Govin A. (eds.) Paleoclimatology. Springer Int. Publ.; 2021. 478 p. https://doi.org/10.1007/978-3-030-24982-3Westerhold T., Marwan N., Drury A.J., Liebrand D., Agnini C., Anagnostou E., Barnet J.S.K., Bohaty S.M., Vleeschouwer D.D., Florindo F., Frederichs T., Hodell D.A., Holbourn A.E., Kroon D., Lauretano V., Littler K., Lourens L.J., Lyle M., Pälike H., Röhl U., Tian J., Wilkens R.H., Wilson P.A., Zachos J.C. An astronomically dated record of Earth’s climate and its predictability over the last 66 million years. Science. 2020;369:1383–1387. https://doi.org/10.1126/science.aba6853Westerhold T., Marwan N., Drury A.J., Liebrand D., Agnini C., Anagnostou E., Barnet J.S.K., Bohaty S.M., Vleeschouwer D.D., Florindo F., Frederichs T., Hodell D.A., Holbourn A.E., Kroon D., Lauretano V., Littler K., Lourens L.J., Lyle M., Pälike H., Röhl U., Tian J., Wilkens R.H., Wilson P.A., Zachos J.C. An astronomically dated record of Earth’s climate and its predictability over the last 66 million years. Science. 2020;369:1383–1387. https://doi.org/10.1126/science.aba6853Lisiecki L.E., Raymo M.E. A Pliocene-Pleistocene stack of 57 globally distributed benthic d18O records. Paleoceanography. 2005;20:PA1003. https://doi.org/10.1029/2004PA001071Lisiecki L.E., Raymo M.E. A Pliocene-Pleistocene stack of 57 globally distributed benthic d18O records. Paleoceanography. 2005;20:PA1003. https://doi.org/10.1029/2004PA001071Spratt R.M., Lisiecki L.E. A Late Pleistocene sea level stack. Clim. Past. 2016;12:1079–1092. https://doi.org/10.5194/cp-12-1079-2016Spratt R.M., Lisiecki L.E. A Late Pleistocene sea level stack. Clim. Past. 2016;12:1079–1092. https://doi.org/10.5194/cp-12-1079-2016Clark P.U., Shakun J.D., Rosenthal Y., Köhler P., Bartlein P.J. Global and regional temperature change over the past 4.5 million years. Science. 2024;383:884–890. https://doi.org/10.1126/science.adi1908Clark P.U., Shakun J.D., Rosenthal Y., Köhler P., Bartlein P.J. Global and regional temperature change over the past 4.5 million years. Science. 2024;383:884–890. https://doi.org/10.1126/science.adi1908Clark P.U., Shakun J.D., Rosenthal Y., Pollard D., Hostetler S.W., Köhler P., Bartlein P.J., Gregory J.M., Zhu C., Schrag D.P., Liu Z., Pislas N.G. Global mean sea level over the past 4.5 million years. Science. 2025;390:1–10. https://doi.org/10.1126/science.adv8389Clark P.U., Shakun J.D., Rosenthal Y., Pollard D., Hostetler S.W., Köhler P., Bartlein P.J., Gregory J.M., Zhu C., Schrag D.P., Liu Z., Pislas N.G. Global mean sea level over the past 4.5 million years. Science. 2025;390:1–10. https://doi.org/10.1126/science.adv8389

The authors declare that there are no conflicts of interest present.