Голотценовая история экстремальных осадков в Южной Бразилии

Почему наводнения далекого прошлого важны сегодня

В последние годы в Южной Бразилии произошли одни из самых разрушительных наводнений в истории региона, заставившие покинуть дома сотни тысяч людей. Но метеорологические записи там охватывают лишь несколько десятилетий, поэтому трудно понять, являются ли нынешние экстремальные бури действительно чем‑то необычным или частью долгой природной цикличности. Это исследование опирается на неожиданный архив — минералы, растущие внутри пещеры — чтобы восстановить 7 500 лет истории экстремальных осадков и выяснить, как отдаленные океаны и даже Антарктида влияют на появление разрушительных ливней.

Пещера, хранящая тайный дневник наводнений

Исследователи сосредоточили внимание на пещере Мальфазиду, расположенной в лесистых холмах штата Парана на юге Бразилии. Через пещеру протекает подземная река, перегороженная естественными каменными плотинами, из‑за которых вода при больших паводках задерживается в лужах. На дне пещеры стоят свечеобразные минеральные образования — сталагмиты, которые медленно растут, когда капающая вода откладывает тонкие слои карбоната. Когда сильный шторм разгоняет реку, мутные паводковые воды поднимаются и распространяются по пещере, покрывая верхушки сталагмитов тонким слоем осадка. После спада паводка чистая капающая вода быстро запечатывает эту грязь внутри нового минерального слоя, оставляя микросмужку, отмечающую прошлое наводнение.

Наблюдая, как современное наводнение пишет в камне

Чтобы доказать, что эти тонкие слои действительно фиксируют значимые паводки, команда с 2019 по 2024 год следила за уровнем воды в пещере и устанавливала стеклянные часовницы на сталагмитах, чтобы поймать новый осадок. Во время исключительной бури в октябре 2023 года количество осадков достигло почти трехкратного месячного среднего, а расход близлежащей реки Турву взлетел до рекордных значений. Вода в пещере оставалась высокой более двух месяцев, и на часовницах собрался тонкий коричневый слой ила, который хорошо соответствовал микролиниям, видимым внутри сталагмитов под микроскопом. Сопоставление верхних слоев сталагмита с 40-летними данными по реке показало, что почти каждое действительно экстремальное событие расхода имело соответствующий слой осадка, что подтверждает: пещера надежно записывает самые мощные эпизоды осадков в регионе.

Чтение 7 500 лет штормов в камне

Основанные на этой современной калибровке, ученые распилили и датировали ключевой сталагмит MFZ-10, который рос почти непрерывно в течение последних 7 500 лет. Они насчитали 657 отчетливых слоев паводка и с помощью точного уран‑ториевого датирования привязали каждый из них ко времени, затем вычислили частоту экстремальных событий в расчете на столетие. Запись выявляет долгую волнообразную схему: активность паводков была в целом высокой в среднем голоцене (примерно 4 200–7 500 лет назад), затем снижалась большую часть позднего голоцена и снова возросла за последние тысячу лет. В среднем экстремальный ливень случался примерно каждые 11,5 лет, но XX век выделяется событиями примерно каждые 5,5 года — близко к верхнему пределу того, что пещера фиксировала за весь голоцен.

Антарктида, Эль‑Ниньо и скрытые климатические ритмы

Пещерная запись поразительно согласуется с реконструкцией температур по ледяному керну из Западной Антарктики: более прохладные антарктические летние сезоны склонны совпадать с более частыми экстремальными дождями в южной Бразилии, а теплые периоды — с меньшим числом таких событий. Это указывает на то, что более сильный север‑южный температурный контраст усиливает холодные фронты и низкоуровневые струи, которые направляют влагу из Амазонии в южную Бразилию. За последнее тысячелетие сталагмитовые слои паводков также коррелируют с появлением умеренных и сильных событий Эль‑Ниньо, подкрепляя современные наблюдения о том, что годы Эль‑Ниньо повышают риск разрушительных дождей в регионе. На более длительных временных масштабах запись паводков показывает повторяющиеся циклы в несколько сотен лет, которые соответствуют известным вариациям солнечной активности и океанических паттернов, намекая, что медленные колебания Солнца и Атлантического океана помогали задавать темп монсону Южной Америки и его экстремам.

Что прошлое говорит о нашем будущем

Расширив историю экстремальных осадков южной Бразилии далеко за пределы данных метеостанций, это исследование показывает, что последние десятилетия являются необычно подверженными наводнениям даже на фоне больших природных колебаний. Тесные связи с антарктическими температурами и Эль‑Ниньо дают физические подсказки, почему регион особенно уязвим, когда Тихий океан теплится или усиливаются полярно‑тропические контрасты. Поскольку климатические модели прогнозируют усиление событий Эль‑Ниньо и увлажнение атмосферы в условиях потепления, долгий дневник пещеры указывает на то, что экстремальные ливни и наводнения в Южной Бразилии, вероятно, станут еще чаще и интенсивнее — что повышает срочность улучшения планирования, защиты и помощи для сообществ, наиболее подверженных этим угрозам.

Цитирование: Cauhy, J., Della Libera, M.E., Stríkis, N.M. et al. A Holocene history of extreme rainfall events in Southern Brazil. Commun Earth Environ 7, 345 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03506-y

Ключевые слова: экстремальные осадки, наводнения в южной Бразилии, показания спелеотем, Эль-Ниньо, климат голоцена