Як «солоний згусток» у глибинах океану впливав на клімат Землі
Коли мова заходить про зміну клімату, більшість людей уявляє заводські труби, автомобілі чи вирубку лісів. Океан зазвичай залишається десь на другому плані. А дарма. Глибоко під поверхнею води протягом тисячоліть існував малопомітний, але надзвичайно важливий механізм, який допомагав регулювати температуру на планеті. Йдеться про величезну масу надзвичайно солоної води — своєрідний «солоний згусток», що контролював обмін вуглекислого газу між океаном і атмосферою.
Нове дослідження показало: коли цей солоний резервуар змінював своє положення, змінювався й клімат Землі. Особливо чітко це проявилося наприкінці останнього льодовикового періоду, приблизно 18 тисяч років тому.
Океан — не суцільна маса води
Океан не є однорідним. Він складається з шарів, які відрізняються температурою та солоністю. Саме солоність відіграє ключову роль: чим солоніша вода, тим вона важча, а отже — опускається на глибину і може там залишатися дуже довго.
Це важливо, тому що океан поглинає величезні обсяги вуглекислого газу. На поверхні CO₂ використовують морські організми під час фотосинтезу. Коли вони гинуть, їхні рештки опускаються вниз, а вуглекислий газ вивільняється у глибоких шарах води. Якщо ці шари слабо перемішуються з поверхневими, газ може залишатися «законсервованим» тисячоліттями.
Що сталося після льодовикового періоду
Під час піку льодовикового періоду близько 20 тисяч років тому глибокий океан був особливо ефективним сховищем вуглекислого газу. Саме тому середня температура на планеті тоді була більш ніж на 5 °C нижчою, ніж сьогодні.
Вчені давно знали, що під час потепління океан почав масово вивільняти CO₂ в атмосферу. Але залишалося питання: яку роль у цьому відігравала солоність глибинних вод і куди подівся той самий «солоний згусток»?
Підказка з мікроскопічних скам’янілостей
Відповідь дала робота з крихітними скам’янілими рештками одноклітинних організмів — форамініфер. Ці мікроорганізми зберігають у своїх оболонках інформацію про склад води, в якій жили, зокрема про її солоність.
Досліджуючи морські відклади біля узбережжя Західної Австралії — важливого регіону для глобальної циркуляції океану — вчені виявили різке зростання солоності у верхніх шарах Індійського океану на початку танення льодовиків. Це означало лише одне: солона глибинна вода піднялася вгору.
Разом із нею почав вивільнятися і вуглекислий газ, який до того часу був замкнений у глибинах океану.
Чому Південний океан такий важливий
Південний океан — одне з небагатьох місць на планеті, де глибинні води можуть підніматися на поверхню. Саме тут «солоний згусток» відіграв ключову роль. Поки солона вода залишалася внизу, CO₂ був ізольований. Коли ж ця структура порушилася, газ почав виходити в атмосферу, посилюючи глобальне потепління.
Дослідники зазначають, що цей механізм пояснює, чому зміни в океані можуть мати планетарні наслідки, навіть якщо вони відбуваються далеко від суші та людського ока.
Уроки для сучасного клімату
Сьогодні океан уже поглинув близько третини всіх викидів вуглекислого газу, створених людиною. Це значно сповільнило темпи глобального потепління. Однак здатність океану зберігати CO₂ залежить від його внутрішньої структури, зокрема від солоності глибинних вод, сформованих у холодніші епохи.
Вчені попереджають: сучасний океан не має такого потужного «солоного бар’єра», як у льодовикові часи. А це означає, що його можливості стримувати кліматичні зміни не безмежні.
Дослідження, опубліковане в журналі Nature Geoscience, нагадує просту істину: процеси, що відбуваються на дні океану, зрештою впливають на життя на поверхні. І розуміння цих глибинних механізмів є ключем до прогнозування майбутнього клімату Землі.