Кайнозойская эпоха характеризуется большими климатическими изменениями, включая принципиально важный переход от безледниковой "тепличной" планеты к современной "ледниковой" планете с полярными ледниками.
Считается, что этот климатический переход был вызван главным образом изменениями pCO2 и/или тепловой изоляцией Антарктиды в результате открытия Южного.
--------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Тем не менее, все еще не решена роль pCO2 в кайнозойском изменении климата. Наиболее подробные данные о кайнозойской температуре и pCO2 получены из морских изотопных пробников.
Однако на записи об изотопах могут оказывать влияние различные тафографические и диагенетические отклонения, которые могут скрывать климатический сигнал и поэтому требуют независимой оценки по отдельным косвенным данным.
Температура эоцена в мире была значительно выше, чем сегодня, что привело к ослаблению температурного градиента от экватора до полюса и ослаблению сезонного цикла по сравнению с сегодняшним днем - так называемой "проблеме климата, равной эоцену".
Моделирование климата смогло реконструировать эту климатическую модель только при чрезмерно высоком уровне pCO2 (~4500 ppm), но такие повышенные pCO2 атмосферы не согласуются с большинством косвенных данных.
Поэтому предполагалось, что чувствительность климата к эоцену была повышена по сравнению с сегодняшним днем и/или что, помимо высокого pCO2, имело место другое воздействие.
Для решения этой загадки первостепенное значение имеют надежные многократные показатели pCO2. Кардинальная климатическая реорганизация, произошедшая вблизи границы эоцена-олигоцена (33,8 млн лет назад), часто называемой эоцено-олигоценовым переходом, имела серьезные последствия для биологических систем.
К ним относятся вымирание наземных и морских фауны и флоры, сопровождающееся эволюционным оборотом, хотя изменения растительного покрова суши в европейских рекордах кажутся менее драматичными и постепенными.
Модели общей циркуляции палеогенного климата показали, что постоянное снижение pCO2 , усиленное форсированием Миланковича и обратной связью с ледяным дном, может привести к значительному снижению температуры.
Это может привести к постоянному переходу континентального антарктического ледяного покрова через критический порог pCO2, обычно считающийся < 700 ppm.
Таким образом, моделирующие исследования показывают, что понижение pCO2 могло быть основным фактором этого перехода охлаждения. Однако подробные оценки pCO2 для эоцена и олигоцена сильно варьируются и иногда противоречат друг другу или показывают неожиданные связи с косвенными данными палео-температуры.
Например, сравнивая данные pCO2, основанные на измерениях изотопов бора в планктонных фораминиферах, и бентических изотопов кислорода фораминифера (δ 18O), очевидно, что в конце эоцена δ 18O-интерфейсное охлаждение океана совпало со снижением уровня кислорода. В отличие от этого, есть мало свидетельств потепления в раннем олигоцене, несмотря на удивительно большое увеличение pCO2 на начальном этапе.
В целом, данные о температуре на основе pCO2 и O изотопов, как представляется, связаны (в основном) в эоцене, но отделены в олигоцене. Недавно опубликовали данные о pCO2 на основе алкенона и обнаружили снижение pCO2 до и во время антарктического оледенения (EOT и ранний олигоцен), подтверждающие роль pCO2 как основного форсирующего агента антарктического оледенения в соответствии с порогами, полученными по модели.
Сложным фактором этих расхождений является то, что влияние температуры на объем ледникового покрова не ограничено, а влияние температуры на запись δ 18O в сравнении с объемом льда остается нерешенным, при этом не выявлено никаких косвенных причин изолировать изменения объема ледникового покрова, что еще больше осложняет интерпретацию наборов данных климатического суррогата.
Поэтому желательно использовать независимые косвенные данные по П-О pCO2 , которые могут подтверждать тот или иной из основных преобладающих сценариев или предоставлять альтернативную информацию по кайнозойскому изменению климата.
Одним из четырех косвенных показателей, которые были определены Межправительственной группой экспертов по изменению климата как особенно полезные для восстановления кайнозойского pCO2, является показатель плотности ископаемых растений на основе земной поверхности.
--------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Данные свидетельствуют о том, что pCO2 непрерывно и постепенно снижался примерно на 40% в течение позднего эоцена, с примерно 630 ppm в конце среднего эоцена до примерно 365 ppm в конце эоцена и около 410 ppm вблизи границы эоцена и олигоцена. Поздний и последний уровень pCO2 олигоцена был несколько выше и составлял около 430-475 ppm.
Полученные результаты убедительно подтверждают теорию о том, что сокращение pCO2, а не реорганизация континента, было главным фактором изменения климата эоцен-олигоцена, когда в последнем эоцене был, достигнут "переломный момент", приведший к погружению земной системы в ледниковые условия.
