Протягом десятків мільйонів років клімат Землі залишався придатним для життя, попри масштабні природні зміни. Нове дослідження показало, що наша планета має своєрідний природний механізм саморегуляції, який підтримував баланс температури завдяки взаємодії океану, рівня моря та вуглецю.
Міжнародна група вчених дійшла висновку, що ключову роль у цьому процесі відіграє фосфат — поживна речовина, без якої не можуть існувати морські організми. Саме він виявився відсутньою ланкою, яка допомагає пояснити, як Земля утримувала кліматичну рівновагу протягом останніх 60 мільйонів років. Результати роботи опубліковано в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Рівень моря керував кількістю вуглецю в атмосфері
Дослідники встановили, що зміни рівня Світового океану безпосередньо впливали на кількість фосфатів у морській воді.
Коли рівень моря був дуже високим, значна частина фосфатів накопичувалася в донних відкладах мілководних шельфів. Через це у відкритому океані бракувало поживних речовин, морські організми розмножувалися повільніше, а менше органічної речовини осідало на дно. У результаті в атмосфері накопичувався вуглекислий газ, що сприяло подальшому потеплінню планети.
Падіння рівня моря запускало природне охолодження
Ситуація кардинально змінювалася, коли рівень моря знижувався. Тоді більше фосфатів потрапляло у відкритий океан, стимулюючи активний розвиток планктону та інших морських організмів. Після їхньої загибелі органічні рештки осідали на морське дно, де поступово перетворювалися на осадові породи.
Під час цього процесу значна кількість вуглецю назавжди «консервувалася» під морським дном, а концентрація вуглекислого газу в атмосфері зменшувалася. Це сприяло поступовому охолодженню клімату.
Вчені знайшли оптимальні умови для роботи «термостата»
Аналіз геологічних даних показав, що природний механізм працював найефективніше лише за певних умов.
Максимальне накопичення органічного вуглецю відбувалося тоді, коли рівень моря перевищував сучасний приблизно на 10–40 метрів. Саме за такого сценарію в океані формувалися великі ділянки з низьким вмістом кисню, які дозволяли органічним решткам накопичуватися на дні протягом мільйонів років, не руйнуючись повністю. Таким чином атмосфера поступово втрачала частину вуглекислого газу, що допомагало стримувати глобальне потепління.
Чому Земля залишалася придатною для життя
Дослідники пояснюють, що цей природний цикл діяв як своєрідний кліматичний регулятор.
Якщо концентрація CO₂ починала зростати й планета нагрівалася, змінювався рівень моря, а разом із ним — доступність фосфатів та швидкість поховання органічного вуглецю. З часом це призводило до поступового зниження концентрації парникових газів і стабілізації температури. Саме така система зворотного зв’язку, ймовірно, допомогла Землі уникнути екстремальних кліматичних сценаріїв протягом останніх десятків мільйонів років.
Нові дані допоможуть точніше прогнозувати зміни клімату
Для дослідження науковці використали геологічні дані за останні 60 мільйонів років, аналіз ізотопів вуглецю, накопичення фосфору в океанічних відкладах і сучасний метод визначення рівня кисню в давніх морях за співвідношенням йоду та кальцію в мікроскопічних морських організмах.
Автори роботи вважають, що відкритий механізм дозволить значно точніше моделювати кліматичні процеси минулого та прогнозувати майбутні зміни. Дослідження також демонструє, наскільки тісно пов’язані між собою океани, атмосфера та геологічні процеси, які разом підтримували кліматичну стабільність Землі протягом мільйонів років.
