Льодовиковий період: Де був вуглекислий газ?

Тихий океан зберігав парниковий газ у тисячах футів у глибину

Зберігання вуглекислого газу на океанському дні Тихого океану: Тут заховали парниковий газ під час льодовикового періоду © thinkstock / istock
читати вголос

Зберігання парникових газів на океанському дні: Дослідники з’ясували, де зберігався вуглекислий газ, який зник з атмосфери протягом останнього льодового періоду. Використовуючи зразки осаду, вони виявили, що близько 20 000 років тому парниковий газ потрапляв у пастку води у Тихому океані - тисячі футів у глибину. Море в той час циркулювало так мало, що глибока вода, що містить вуглець, залишалася майже 3000 років без контакту з поверхнею.

Перехід від теплої пори року до крижаного періоду завжди був пов'язаний із різким зниженням рівня вуглекислого газу в атмосфері в історії клімату. Але де зникли великі кількості парникових газів і як вони потрапили в атмосферу наприкінці льодового періоду, це було суперечливим до цих пір.

Вчені під керівництвом Томаса Ронге з Інституту Альфреда Вегенера в Бремерхафені тепер вирішили цю загадку. Вони хотіли знати, який вплив останній кліматичний холодний період мав на одній з найбільших вентиляційних кришок у світі - і придумали пояснення секрету вуглекислого газу.

Глибока вода в якості кандидата на зберігання

Для свого дослідження дослідники проаналізували зразки осадів з півдня Тихого океану. Тут океанські течії безперервно транспортують багату вуглецем воду з глибини на поверхню, нормально виділяючи вуглекислий газ у повітря. Якщо настає ожеледиця, однак цей обмін вже не може відбуватися, оскільки крижані маси частково перешкоджають «випусканню повітря». Це означає: десь гази повинні зберігатися з глибин.

У пошуках такого сховища вуглекислого газу Ронге та його колеги на основі відомих даних із крижаних ядер. Вони показують, що наприкінці останнього льодовикового періоду великі кількості вуглекислого газу викидалися в атмосферу із водойми, яка давно не контактувала з атмосферою. Тому найімовірнішим сховищем вуглецю є океанічні глибокі води - і найбільша його частка в Тихому океані. дисплей

Визначення віку з вапняними шкірками

Дослідники на вибірці в Південному Тихому океані Томас Ронге

З цієї причини вчені Тихого океану взяли зразки глибиною від 830 до 4300 метрів, які повертаються до 35000 років за всю історію Землі. Потім вони проаналізували вапняні оболонки, що містяться на морському дні живих одноклітинних організмів, так званих форамініфер.

Використовуючи метод радіовуглецевого датування, вони визначили вік води, в якій мешкали організми, - тобто проміжок часу, коли цей водойм більше не обмінювався з атмосферою. "Чим старша водойма, тим більше вуглекислого газу вона накопичує, оскільки вона постійно відтягує вуглець у вигляді тваринних і рослинних решток з поверхні", - каже Ронге.

Льодовий вік заважав циркуляції води

Аналіз зразків з різних глибин виявив: Вода Південного океану була сильно розшарована приблизно 20 000 років тому, а окремі маси води майже не змішувалися. З глибини 2000 метрів циркуляція океану навіть настільки сповільнилася, що важкі солоні маси води були майже 3000 років поза контактом з поверхнею, повідомляють дослідники.

"За цей час стільки пов'язаного вуглецю у вигляді залишків тварин та водоростей стікало з більш сильно змішаної поверхні моря в глибокий шар води, який ми визначили в нашому дослідженні як велику раковину вуглецю яку ми так інтенсивно шукали, - каже Ронге. У той же час, дані показали, що водні маси були додатково збагачені вуглекислим газом при виверженнях підводних вулканів.

На думку дослідників, причиною цієї тривалої перерви утихомирення в Тихому океані був не лише великий морсько-крижаний покрив, який спочатку формувався на Сдіпарарському морі під час зміни з теплого періоду на льодовиковий період, і Отвір океану закритий. Західні вітри також змістилися на північ. Це зменшило плавучість у бульдозері і лише кілька глибоких вод вийшли на поверхню.

Внесок у глобальне потепління

Коли наприкінці льодовикового періоду антарктичний морський лід знову зменшився, західні вітри повернулися на південь, і циркуляція океану знову піднялася, збагачена вуглецем глибока вода досягла поверхні моря. "Вода потім викинула в атмосферу значну частину свого накопиченого вуглецю у вигляді старого вуглекислого газу і знову чітко вигнала потепління планети", підсумовують вчені.

Навіть сьогодні глибокі води, багаті вуглецем, транспортуються на поверхню моря навколо Антарктики. Однак з часу індустріалізації концентрація вуглекислого газу в атмосфері зросла настільки, що він більше не поглинає вуглекислий газ з моря під час газообміну. Натомість, океан наразі збільшує парниковий газ - і тим самим уповільнює глобальне потепління. "Однак дослідження показують, що ці відносини можуть змінитися протягом наступних кількох століть", - пише команда. (Nature Communications, 2016; doi: 10.1038 / ncomms11487)

(Інститут Альфреда Вегенера, 10.05.2016 - DAL)