Ученые из Саутгемптонского университета провели масштабное исследование, которое проливает свет на химическую эволюцию океанов за последние 66 миллионов лет. Выяснилось, что концентрация кальция в морской воде уменьшилась более чем вдвое с начала Кайнозойской эры, что существенно повлияло на климат нашей планеты.
Об этом сообщает ProIT
Роль кальция в изменении глобального климата
В начале Кайнозоя, когда экосистемы только начали восстанавливаться после массового вымирания динозавров, уровень кальция в океанах был примерно вдвое выше современного. По словам ведущего автора работы доктора Дэвида Эванса, такая насыщенность воды кальцием влияла на способность океанов удерживать углерод. Высокое содержание кальция приводило к тому, что океаны плохо накапливали углекислый газ, вместо этого активно выделяя его в атмосферу, что обеспечивало удержание высоких температур на Земле.
«В начале Кайнозоя, когда экосистемы только начинали восстанавливаться после исчезновения гигантских рептилий, уровень кальция был примерно вдвое выше современных показателей. Как отмечает ведущий автор исследования доктор Дэвид Эванс, такая химическая насыщенность заставляла океаны функционировать по совершенно другому сценарию: они удерживали значительно меньше углерода в воде, вместо этого активно высвобождая углекислый газ в атмосферу, что поддерживало высокие температуры на планете».
Фораминиферы: микроскопические свидетели изменений
Ключом к восстановлению этой далекой истории стали фораминиферы — одноклеточные организмы, которые создают защитные оболочки из карбоната кальция. Анализ окаменелых раковин фораминифер из осадочных кернов морского дна позволил воспроизвести, как изменялся химический состав океанов на протяжении миллионов лет. Выяснилось, что постепенное уменьшение уровня кальция повлияло на эволюцию морских организмов: они начали иначе формировать свои скелеты, что трансформировало глобальный цикл углерода.
С уменьшением концентрации кальция морские обитатели стали эффективнее выводить углекислый газ из атмосферы, накапливая его на дне в виде углеродных отложений. Как отмечает доктор Сяоли Чжоу, это запустило цикл обратной связи: изменения в химии воды усилили способность океана «блокировать» углерод. Компьютерное моделирование показало, что этот механизм мог снизить глобальную температуру на 15–20°C, сделав Землю существенно прохладнее.
Причины уменьшения кальция связаны с геологическими процессами в недрах планеты. По словам профессора Яира Розенталя (Университет Рутгерса), замедление тектонических процессов, в частности спрединга морского дна, уменьшило количество кальциевых материалов, поступавших в воду. Таким образом, геологическая активность Земли непосредственно формировала химический баланс океана и, как следствие, влияла на глобальный климат.
Открытия ученых заставляют переосмыслить роль океанов в формировании климатической истории Земли. Химический состав морской воды оказался не просто реакцией на внешние факторы, а мощным фактором, определяющим климатические изменения на планете на протяжении геологических эпох.
