Ученые узнали, почему Земля покрывается ледниками каждые 100 тысяч лет

Ледовые шапки Земли начали отступать и наступать каждые 100 тысяч лет в далеком прошлом из-за почти полной остановки «конвейера» течений у берегов Антарктики и резкого понижения доли СО2 в атмосфере.

Доказательства этого были опубликованы в журнале Science, передает РИА Новости.

Современный ледниковый период в истории Земли, как сегодня считают геологи, начался примерно 2,6 миллиона лет назад. Главной его особенностью является то, что площадь оледенения и температуры поверхности Земли на всем его протяжении не были постоянными. Иначе говоря, ледники постоянно отступали и наступали.

Эти циклы оледенений и «оттепелей», как сегодня считают многие ученые, в первую очередь связаны с так называемыми циклами Миланковича – «качаниями» орбиты Земли, меняющими то, как много тепла получают полюса и умеренные широты.

Другие геологи и климатологи считают, что на самом деле эти резкие изменения климата связаны не с «космическими», а вполне земными факторами, такими как перестройки «конвейера» течений в мировом океане или резкое повышение или понижение доли СО2 в атмосфере.

Европейские и российские климатологи проанализировали изменения в состоянии вечной мерзлоты на берегах Лены и ее притоков и пришли к выводу, что сибирские зимы начали заметно теплеть не с наступлением промышленной революции, а уже семь тысяч лет назад.

Особенно большие споры между сторонниками этих идей вызывает так называемая «стотысячелетняя проблема». Дело в том, что в первой половине ледникового периода длина этих циклов составляла около 40 тысяч лет, что вполне укладывается в теории сторонников «космического» происхождения ледникового периода.

Примерно 1,2 миллиона лет назад ситуация резко изменилась, и оледенения и оттепели начали сменять друг друга каждые 100 тысяч лет. Причины этого пока не ясны, что вызывает споры уже среди сторонников «климатической» теории оледенения.

Адам Хасенфратц (Adam Hasenfratz) из Высшей технической школы Швейцарии в Цюрихе и его коллеги нашли первый однозначный ответ на этот вопрос, изучая образцы осадочных пород, извлеченные со дна Атлантического океана в окрестностях южного острова Буве, одного из самых изолированных клочков суши в мире.

Эти отложения, как объясняют ученые, формировались на дне Атлантики на протяжении последних 1,5 миллионов лет, и внутри них сохранились микроскопические панцири и другие останки водорослей и планктона, живших в древних морях.

Замедление круговорота течений в мировом океане и связанное с этим повышение его способности вбирать в себя углекислоту могло послужить одной из основных причин наступления последнего ледникового периода.

Флуктуации в температуре воды, как объясняют ученые, достаточно сильно влияют на химический и изотопный состав панциря некоторых водорослей и зоопланктона, что позволяет использовать их отложения в качестве своеобразной «климатической летописи». Она позволяет узнать не только то, как менялась температура вод морей и океанов в далеком прошлом, но и понять, в какую сторону и как двигались течения.

В данном случае через эту точку проходят два глубинных полярных течения, омывающих подножье Антарктиды и играющих важную роль в круговороте воды между верхними и нижними слоями океана.

Восстановив историю их активности по останкам водорослей, ученые обнаружили, что в первой половине ледникового периода различия в температуре воды между ними были относительно небольшими. Это говорит о том, что глубинные и приповерхностные воды Атлантики в то время активно перемешивались, что мешало «захоронению» больших количеств СО2 в толще океана.

Примерно 1,2-1,1 миллиона лет назад, картина резко изменилась – различия между слоями океана начали быстро расти, и глубинные слои вод почти перестали подниматься к его поверхности. Подобное ослабление круговорота течений должно было привести к резкому уменьшению доли СО2 в атмосфере из-за того, что он оказывался «замурованным» в глубинных слоях воды.

Все это, как предполагают ученые, усилило и продлило периоды оледенения, увеличив их длину с классических 40 тысяч лет, предсказываемых циклами Миланковича, до фактических 100 тысяч лет.

Что интересно, нечто похожее – ослабление круговорота течений и «перемешивания» воды между глубинными и поверхностными слоями океана – происходит и сегодня. Если эти тренды продолжатся, то они могут не только замедлить глобальное потепление, но и повлиять на климат самым непредсказуемым образом уже в ближайшие столетия.

Подписывайтесь на канал «Хвилі» в Telegram, на канал «Хвилі» в Youtube, страницу «Хвилі» в Facebook