«Воспоминание о будущем». Рисунок: Getty Images Collection Mix: Subjects RM
Поиск запускающих механизмов ледниковых циклов был и остается одним из самых увлекательных и важных задач геологии и палеоклиматологии. Как известно, ранее было предложено несколько возможных причин этого явления. Среди них основными являются две:
1. Достаточно резкое уменьшение инсоляции Земли (вследствие уменьшения солнечной активности или за счет изменения пространственного взаиморасположения Земли и Солнца);
2. Запыленность атмосферы (например, вулканическим пеплом или пылью, поднятой ударом метеорита).
Международная группа ученых из Великобритании, США и Германии предложила недавно новое объяснение того, почему наша планета входит и выходит из ледникового периода каждые 100 000 лет. Этот загадочный феномен, названный «проблемой 100 000 лет», реализуется регулярно в течение последнего миллиона лет и приводит к тому, что гигантские массы льда покрывают поверхность Северной Америки, Европы и Азии. Статья о работе опубликована в журнале «Geological society of America», об ее кратком содержании сообщает Daily Mail.
Отмечается, что оледенение нашей планеты, как правило, происходило с интервалом в 40 000 лет. Однако около миллиона лет назад произошел так называемый «переход середины плейстоцена» (mid-Pleistocene climate transition ‒ MPT), в котором интервалы между оледенениями изменились с 40 000 до 100 000 лет, при этом ледники становились больше и сохранялись дольше.
Авторы нового исследования полагают, что за это изменение могут нести ответственность океаны, а точнее процесс всасывания в их глубины углекислого газа из атмосферы. В основу своей публикации они положили результаты гео- и биохимических исследований придонных фораминиферовых микрообразований, заключенных в колонке №607 Международной программы глубоководного морского бурения (DSDP) по Северной Атлантике. Работа базировалась, главным образом, на данных исследования соотношения стабильных изотопов кислорода и углерода (δ18O, δ13C) и отношений элементов (Cd/Ca, B/Ca, U/Ca). Установленное в работе сходство трендов δ18O и δ13C бентических фораминифер указывает, по мнению авторов, на тесную взаимосвязь между сигналами «климатического» и «углеродного» циклов. Результаты же исследования соотношений металл/Ca использовались в работе для изучения потенциальных механизмов этой «жесткой связи».
Анализируя полученные данные, ученые пришли к выводу, что в глубинах океана за время ледниковых периодов накапливалось больше углекислого газа, чем обычно, и происходило это с интервалом в 100 000 лет. Следовательно, в это же время из атмосферы в океаны извлекался диоксид углерода, понижающий температуру на Земле и позволяющий мощным ледяным покровам окутывать северное полушарие.
Ведущий автор исследования, профессор Кэролайн Лир (Caroline Lear) из Школы наук о Земле и Океане университета Кардифф (Великобритания) говорит: «Можно представить океаны вдыхающими и выдыхающими диоксид углерода, при этом, когда ледяной покров больше, океаны вдыхают диоксид углерода из атмосферы, делая планету холоднее. Когда же этот покров меньше, океаны выдыхают углекислый газ, который попадает обратно в атмосферу и согревает планету».
«Изучая состав фораминиферовых и окаменевших планктонных микрообразований на дне океана, мы показали, что ледники наступают и отходят каждые 100 000 лет, при этом океаны вдыхали больше углекислого газа в холодные периоды и, следовательно, в атмосфере его оставалось меньше». Углекислый газ возвращается в атмосферу, когда глубокие океанические воды поднимаются на поверхность в процессе апвеллинга, но если в море много льда, он не позволяет углекислому газу улетучиваться, ледяные плиты становятся больше и ледниковый период пролонгируется. Большое количество льда «крышкой» накрывает океан.
Авторы исследования считают также, что ключевую роль в удалении углекислого газа из атмосферы играют морские водоросли, поскольку этот газ является важнейшим компонентом фотосинтеза.
P.S. В настоящее время земной климат находится в промежутке между ледниковыми периодами. Последний ‒ закончился около 11 000 лет назад. С тех пор температура и уровень моря поднялись, а ледяные шапки отступили обратно к полюсам. В дополнение к природным циклам техногенные выбросы CO2 также оказывают влияние на потепление климата, причем по оценкам некоторых ученых, они могут задержать наступление следующего оледенения примерно на 50 000 лет. Так что у наших потомков еще есть время подготовиться к этому «прохладному сезону».
Центр перспективного развития ВСЕГЕИ
Источник(и): https://vk.com/wall-23953372_2978
http://geology.gsapubs.org/content/early/2016/10/20/G38636.1.full.pdf
http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3876644/The-mystery-100-00-year-cycle-plunges-Earth-i...
