Ученые из Гавайского университета в Маноа подробно описали тенденции изменения климата и углеродного цикла за последние 66 млн лет истории Земли. Результаты исследования позволяют по-новому взглянуть на фундаментальные теории и имеют значение для будущего прогнозирования изменений климата. Статья опубликована в журнале Science Advances.
На протяжении всей истории Земли климат, как и углеродный цикл — процесс циркуляции и преобразования углерода — претерпевали значительные изменения. Ранее ученые полагали, что уменьшение концентрации углекислого газа в атмосфере охлаждает Землю и снижает скорость выветривания горных пород. Это ведет к уменьшению уровня карбонатной компенсации (CCD), параметра, отражающего глубину океана, где скорость выпадения карбонатов кальция равна скорости их растворения, и они не накапливаются. Глубину CCD можно отследить, изучая содержание карбоната кальция в кернах донных отложений.
Авторы статьи использовали наиболее полную на сегодняшний день компьютерную модель изменения концентрации карбонатов океана и CCD. С ее помощью исследователи описали изменения углеродного цикла на протяжении кайнозоя (последние 66 миллионов лет). Вопреки ожиданиям результаты показали, что по мере уменьшения содержания углекислого газа в атмосфере CCD увеличивается, а не уменьшается.
«Поскольку концентрация CO2 и температура снизились в кайнозое, CCD должна был уменьшится, однако результаты моделирования показали, что она увеличивается, — рассказал соавтор исследования Неманья Комар. — Наша работа позволяет по-новому взглянуть на фундаментальные процессы и обратные связи климатических изменений Земли, что имеет решающее значение для будущего прогнозирования изменений климата и круговорота углерода».
Кроме того модель позволила исследовать возможные механизмы, ответственные за наблюдаемые тенденции. Ученые показали, что изменения CCD не связаны со скоростью выветривания силикатов и карбонатов, что поставило под сомнение существовавшую гипотезу, которая объясняла изменения CCD увеличением скорости выветривания. Вероятная причина наблюдаемых закономерностей кроется в увеличении доли карбонатных отложений в океане по сравнению с континентами из-за падения уровня мирового океана и образования континентальных ледяных щитов. Кроме того, увеличилось число организмов, продуцирующих карбонаты.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
