Исследователи, работающие в кампусе Университета Калифорнии в Риверсайде, научно объяснили, почему глобальное потепление может неожиданно привести к ледниковому периоду. Ученые выявили важное звено в системе круговорота углерода на Земле, которое ранее не учитывалось должным образом. Именно этот фактор объясняет, почему древние ледниковые периоды были такими резкими и трудными. Результаты исследования были опубликованы в журнале "Science."
Ранее ученые считали, что климат стабилизируется главным образом за счет естественного выветривания горных пород. Дождь поглощает углекислый газ из атмосферы и выпадает на сушу, вода разрушает силикатные породы и переносит связанный с ними CO2 в океаны. Там углерод соединяется с кальцием, образуя раковины и слои известняка, которые сохраняются миллионы лет. Этот процесс постепенно снижает количество CO2 в атмосфере.
Геолог Энди Риджуэлл утверждает, что по мере того, как планета нагревается, этот процесс ускоряется, и поглощается больше углерода, в результате чего Земля начинает снова охлаждаться. По-прежнему считалось, что эта система поддерживает климат стабильным и гладким. Однако геологические данные показывают, что некоторые ледниковые периоды покрывали почти всю Землю льдом и снегом. Такую ситуацию нельзя объяснить только механизмом "мягкого" регулирования.
Исследователи обнаружили дополнительный процесс, усиливающий захоронение углерода в океане. Когда температура повышается, осадки приносят в океан больше питательных веществ, таких как фосфор. Это приводит к резкому увеличению количества планктона, поглощающего CO2 посредством фотосинтеза. Когда планктон погибает, он тонет на дне океана, унося с собой большое количество углерода.
В жарких условиях эта система становится более сложной. Избыточный рост планктона снижает уровень кислорода в океане. Недостаток кислорода приводит к тому, что фосфор не оседает, а возвращается в воду. Это стимулирует рост нового планктона и усиливает круговорот. В результате может быть захоронено очень большое количество углерода, и глобальная температура резко упадет.
Риджуэлл сравнивает эту ситуацию с системой кондиционирования воздуха: она обычно стабилизирует температуру, но в некоторых случаях может привести к резкому охлаждению. Компьютерные модели также показали, что эта обратная связь достаточно сильна, чтобы начать ледниковый период.
Ученые отмечают, что в древние времена климатическая система функционировала очень стабильно из-за низкого содержания кислорода в атмосфере. Сейчас уровень кислорода намного выше, поэтому будущие процессы охлаждения могут быть менее интенсивными, чем в те времена. Тем не менее, не исключено, что этот механизм ускорит наступление следующего ледникового периода.
Эксперты напоминают, что этот факт не должен успокаивать людей. Потому что следующий ледниковый период может начаться через сотни тысяч лет, но нынешнее глобальное потепление остается самой большой проблемой для сегодняшнего поколения.