Результаты исследования ученых Доминика Хюльса и Энди Риджвелла указывают, что дальнейший рост выбросов CO₂ и глобальное потепление могут спровоцировать новый ледниковый период
Долгое время ученые считали, что постепенное разрушение силикатных пород играет ключевую роль в регулировании климата на планете. Дождь поглощает CO₂ из воздуха и выпадает на поверхности горных пород, способствуя медленному растворению минералов. В результате химических реакций углерод и кальций попадают в океаны, где их как строительные материалы используют кораллы. В течение миллионов лет углерод и кальций накапливаются на морском дне и не попадают обратно наружу.
«Когда планета нагревается, горные породы выветриваются быстрее и поглощают больше CO₂, что позволяет Земле снова остыть», — объясняет Доминик Хюльс.
На протяжении всей истории климат на планете менялся и в определенные периоды Земля была покрыта снегом и льдом. Исследователи отмечают, что эти экстремальные периоды похолодания нельзя объяснить только выветриванием горных пород, должны быть и другие факторы.
Скорее всего, одним из ключевых факторов является механизм хранения CO₂ на океаническом дне. По мере роста углекислого газа в атмосфере и потепления планеты в океаны поступает все больше питательных веществ, особенно фосфора. Эти питательные вещества стимулируют рост водорослей, которые поглощают углерод в результате фотосинтеза. Умирая, эти водоросли опускаются на морское дно вместе с поглощенным CO₂.
Однако рост глобальной температуры и активное увеличение водорослей ведут к потере кислорода в океане. Это приводит к переработке фосфора вместо его долгосрочного хранения в отложениях. Возникает обратная связь: большое количество питательных веществ увеличивает концентрацию водорослей, которые разлагаясь поглощают еще больше кислорода. Это приводит к образованию еще большего количества питательных веществ. В то же время большое количество углерода захоронено в отложениях, что приводит к охлаждению Земли.
В течение нескольких лет Доминик Хюльс и Энди Риджвелл совершенствовали собственную компьютерную модель планетарной системы, включая в нее все больше и больше процессов. Исследование показывает, что более низкие концентрации кислорода в атмосфере, которые наблюдались в геологическом прошлом, могли спровоцировать сильную обратную связь с питательными веществами и вызвать экстремальные ледниковые периоды на ранней стадии истории Земли.
«Эта более полная модель земной системы не всегда постепенно стабилизирует климат после фазы потепления, скорее, она может компенсировать его и охладить Землю до температуры значительно ниже начальной — однако этот процесс может занять сотни тысяч лет. В компьютерной модели исследования это может спровоцировать ледниковый период. Используя только силикатное выветривание, мы не смогли смоделировать такие экстремальные значения», — отмечает Доминик Хюльс.
Поскольку сейчас в результате деятельности человечества выбросы CO₂ продолжают расти, планета будет нагреваться все сильнее. Согласно модели, построенной исследователями, это может привести к резкому похолоданию. Ученые прогнозируют, что оно будет мягче, поскольку сейчас атмосфера содержит больше кислорода, чем в далеком прошлом.
«В конце концов, имеет ли вообще какое-то значение, начнется ли следующий ледниковый период через 50, 100 или 200 тыс. лет? Нам нужно сейчас сосредоточиться на ограничении продолжающегося потепления. Естественное охлаждение Земли не произойдет достаточно быстро, чтобы помочь», — замечает Энди Риджвелл.
Далее исследователи хотят использовать собственную модель, чтобы понять, каким образом планете удавалось быстро восстанавливаться после предыдущих значительных климатических потрясений и как взаимодействие с морскими отложениями способствовало этому.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science
Источник: SciTechDaily
Сообщить об опечатке
Текст, который будет отправлен нашим редакторам: