Геологи описали причину длительных и суровых оледенений

Как выяснили исследователи, "спусковым крючком" для радикального изменения климата Земли стал ледниковый щит, перекрывший Берингов пролив.

Фото Global Look Press

Одно из периодических плейстоценовых похолоданий стало настолько суровым, что запустило процессы, в результате которых климат Земли изменился навсегда.

Фото Global Look Press

1,2 миллиона лет назад с планетой что-то произошло. Без всяких видимых причин резко изменилась периодичность чередования ледниковых эпох, а они сами стали более длительными и холодными. Климатологи много лет спорят о причинах этого явления. Похоже, теперь ответ найден.

Период 1250–700 тысяч лет назад известен как среднеплейстоценовый переход (СПП). В это время в климатической системе Земли произошло странное изменение. Если до этого планета погружалась в очередное оледенение примерно каждые 40 тысяч лет, то теперь этот период увеличился до 100 тысяч лет. Зато сами ледниковые эпохи стали куда более длительными и суровыми, а климат в целом более холодным.

Климатологи много лет спорят, в чём причина этого явления. Свежие данные о донных отложениях в Беринговом море, возможно, проливают свет на эту загадку.

Свои представления о механизме древнего климатического сдвига изложила в журнале Nature Communications группа во главе с Севом Кендером (Sev Kender) из Эксетерского университета в Великобритании.

Что же случилось с климатом? Как уверяют астрономы, в поведении Солнца и орбитальном движении Земли в этот период не произошло никаких изменений. Следовательно, планета получала столько же тепла, сколько и раньше. Значит, дело в том, как земной шар "распорядился" этим теплом.

Здесь важным фактором является содержание углекислого газа в атмосфере. Он играет роль своеобразного "одеяла", задерживающего инфракрасное излучение нагретой Солнцем земной поверхности и не дающего этому теплу уйти в космос. Это и есть ставший притчей во языцех парниковый эффект, приводящий, кстати, и к нынешнему изменению климата.

Большинство исследователей связывают СПП с изменением концентрации CO2. Но что могло случиться с атмосферой в эпоху, когда человек ещё только начинал робко осваивать огонь?

Одно из периодических плейстоценовых похолоданий стало настолько суровым, что запустило процессы, в результате которых климат Земли изменился навсегда.

Ответ на этот вопрос учёные искали на дне Берингова моря.

"Изучая химию отложений и ископаемых раковин морских протистов под названием фораминиферы, мы реконструировали продуктивность планктона, а также массу поверхностных и донных вод. Мы также смогли лучше датировать донные отложения, чтобы можно было сравнить изменения в Беринговом море с другими глобальными изменениями того времени", – рассказывает Кендер.

Почему климатологов заинтересовал именно этот регион? Дело в том, что "бутылочное горлышко" между Тихим и Северным Ледовитым океанами играет крайне важную роль в климате земного шара с тех пор, как материки стоят на своих нынешних местах. Это магистраль, по которой холодная полярная вода может спускаться в более тёплые широты, и наоборот.

Как обнаружили исследователи, на протяжении СПП в Беринговом море резко изменилась картина циркуляции воды. До этого богатые углекислым газом донные воды регулярно поднимались к поверхности и возвращали накопленный CO2 в атмосферу. Теперь же этот процесс хоть и не был прерван полностью, но сильно уменьшился в масштабах.

В итоге океан стал "чёрной дырой" для углекислого газа. Это вещество растворялось в холодных морских водах и почти не возвращалось обратно. Концентрация CO2 падала. Климат отреагировал на это общим похолоданием. В результате изменилась чувствительность Земли к существовавшим всегда орбитальным циклам, регулирующим количество поступающего на Землю тепла. В итоге изменилась и картина чередования ледниковых эпох.

Что же случилось с циркуляцией воды? Авторы полагают, что одно из периодических похолоданий, характерных для Земли до СПП, оказалось настолько мощным, что Берингов пролив был перегорожен ледниковым щитом.

Сегодня холодная вода, которая регулярно образуется в Беринговом море из-за таяния льда, утекает через этот проход между континентами на север. Когда этот коридор оказался перекрыт, массы ледяной воды остались заблокированными в Тихом океане, не давая донным водам всплыть и отдать в атмосферу углекислый газ. Последствия этого печального процесса мы только что описали.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о том, что древнее человечество могло предотвратить очередное оледенение. Также мы рассказывали, как течения в северных морях определяли климат Европы в течение последних трёх тысячелетий.