Науковці Домінік Хюльс та Енді Ріджвелл дійшли висновку, що подальше нарощування викидів CO₂ і зростання глобальної температури можуть стати причиною початку нового льодовикового періоду. Їхня робота вказує, що людська діяльність і активне розмноження водоростей відіграють вирішальну роль у цьому процесі.
Про це розповідає ProIT
Вплив вивітрювання порід та ролі водоростей
Довгий час вважалося, що руйнування силікатних порід є основним фактором кліматичної стабільності на Землі. Атмосферний CO₂ розчиняється у дощовій воді, яка взаємодіє з гірськими породами, спричиняючи хімічні реакції. В результаті, вуглець та кальцій надходять у Світовий океан, де їх використовують корали, а залишки осідають на дні у вигляді відкладень. Таким чином, протягом мільйонів років частина вуглецю виводиться з атмосфери.
“Коли планета нагрівається, гірські породи вивітрюються швидше і поглинають більше CO₂, що дозволяє Землі знову охолонути”, — пояснює Домінік Хюльс.
Проте історія клімату свідчить, що одне лише вивітрювання порід не могло пояснити всі екстремальні зміни температури. Дослідники вказують на ще один важливий фактор — механізм закріплення CO₂ на океанічному дні. Зі збільшенням вуглекислого газу і температури зростає надходження поживних речовин, зокрема фосфору, до океану. Це стимулює масовий розвиток водоростей, які у процесі фотосинтезу активно поглинають CO₂. Після загибелі вони опускаються на морське дно, транспортуючи туди поглинутий вуглекислий газ.
Замкнуті кола в океанах і можливі наслідки для клімату
Посилене зростання водоростей і глобальне потепління призводять до зниження рівня кисню у воді. Це викликає перерозподіл фосфору, який, замість довгострокового зберігання у осадах, знову потрапляє до океану. Виникає зворотний зв’язок — що більше поживних речовин, то більше водоростей, які, розкладаючись, споживають кисень. У підсумку утворюється ще більше поживних речовин, а значна частка вуглецю фіксується у відкладеннях, спричиняючи поступове охолодження клімату.
Протягом декількох років Хюльс та Ріджвелл вдосконалювали комп’ютерну модель планетарної системи, враховуючи дедалі більше біохімічних процесів. Вони з’ясували, що зниження концентрації кисню, характерне для певних геологічних епох, могло підсилювати ці зворотні зв’язки, провокуючи навіть екстремальні льодовикові періоди у далекому минулому.
“Ця повніша модель земної системи не завжди поступово стабілізує клімат після фази потепління, швидше, вона може компенсувати його та охолодити Землю до температури значно нижчої за початкову — проте цей процес може зайняти сотні тисяч років. У комп’ютерній моделі дослідження це може спровокувати льодовиковий період. Використовуючи лише силікатне вивітрювання, ми не змогли змоделювати такі екстремальні значення”, — зазначає Домінік Хюльс.
В умовах, коли антропогенні викиди CO₂ зростають, планета продовжує нагріватися, і, згідно з моделлю вчених, це може зрештою спричинити різке похолодання. Водночас дослідники підкреслюють, що нинішня атмосфера містить більше кисню, ніж у минулому, тому можливий льодовиковий період імовірно буде м’якшим.
“Зрештою, чи має взагалі якесь значення, чи почнеться наступний льодовиковий період через 50, 100 чи 200 тис. років? Нам потрібно зараз зосередитися на обмеженні потепління, що триває. Природне охолодження Землі не станеться досить швидко, щоб допомогти”, — зауважує Енді Ріджвелл.
У майбутньому вчені планують використати свою модель для аналізу того, як Земля змогла швидко відновлюватися після попередніх масштабних кліматичних криз і яку роль відігравала взаємодія з морськими відкладеннями у цьому процесі.
Послідовність подій, спричинених масовим викидом CO₂
