Изменения климата продолжают вызывать беспокойство ученых и широкой публики. Один из ключевых аспектов этой проблемы — состояние Мирового океана, поэтому австралийские ученые изучили его донные отложения и смогли оценить изменения течений за последние 13 миллионов лет.
Глобальная циркуляция потоков — так называемый океанический конвейер / © wikimedia.org
Чтобы изучать изменения климата на глобальном уровне, следует учитывать множество важных факторов. Среди них — такой значительный «игрок», как Мировой океан, имеющий колоссальный объем и покрывающий большую часть нашей планеты.
Океан — еще и огромное хранилище углекислоты, важного парникового газа. Авторы нового исследования заинтересовались, как циркуляция глубоких слоев океана изменялась в геологических масштабах времени. Они уверены, что это необходимо учитывать для предсказания динамики температуры океанов, а также растворения в ней углекислого газа.
«На сегодня океан смог вобрать в себя четверть созданного деятельностью человека углекислого газа и более 90 процентов связанного с ней избытка тепла», — отметил один из авторов новой статьи доктор Адриана Дуткевич (Adriana Dutkiewicz) из Университета Сиднея (Австралия).
Растворенная в океанической воде углекислота необходима планктону — парящим в ней живым организмам — для строительства скелетов и раковин. После смерти планктон погружается на дно, унося с собой запасенный при жизни углерод. Из-за этого на дне океана постоянно образуются осадочные породы — один из крупных резервуаров углерода в глобальном масштабе.
Чрезвычайно важно, что воды Мирового океана постоянно участвуют в огромной циркуляции, образуя так называемый океанический конвейер. Он объединяет океаны и из-за разницы в температуре и солености воды на определенной части своего пути погружается вглубь. Некоторые ученые считают, что продолжающееся глобальное потепление заставляет эти глубокие потоки перемещаться быстрее, другие убеждены в обратном: океанический конвейер замедляется. Новая статья ставила своей целью разобраться с тем, кто же из них прав.
«Спутниковые данные, которые обычно используют для построения моделей, охватывают только несколько десятков лет, что не позволяет толком разобраться с долгосрочными изменениями океана, — говорит доктор Дуткевич. — Поэтому мы решили использовать сохранившуюся на дне океана геологическую летопись, чтобы узнать о таких изменениях подробнее».
За последние полвека геологам удалось многое узнать об отложениях на морском дне. Дуткевич и ее коллега — профессор Дитмар Мюллер (Dietmar Muller) — использовали данные, полученные с помощью более чем 200 подводных бурений. Благодаря им ученые оценили состояние донных отложений в разных частях Мирового океана.
«Прерванный процесс образования донных отложений соответствует быстрому течению, в то же время стабильное осадконакопление говорит о более спокойных условиях, — считает профессор Мюллер. — Сочетая эту информацию со знаниями о форме дна океана, геологи смогли узнать, когда и где происходили перерывы осадконакопления».
Ученые составили карту, согласно которой за последние 13 миллионов лет процесс отложения донных осадков прерывался все реже и реже. Это соответствует снижению средней температуры на планете и росту ледяных щитов на суше. Выходит, все это время глобальный океанический конвейер постепенно замедлялся. Однако до этого, в период резкого потепления (когда Земля была на три-четыре градуса теплее, чем сейчас), глубокие воды океана двигались значительно быстрее.
Подводя итог своей работе и учитывая публикации коллег, Дуткевич делает вывод: нагретый океан не только быстрее перемешивается, он также способен вобрать в себя больше углекислоты. Той самой кислоты, которая, оставаясь в атмосфере, вносила бы вклад в парниковый эффект.
Подробнее о результатах нового исследования можно прочесть в свежем выпуске журнала Geology.
