Ледниковый цикл удлинился до 100 тысяч лет

Ледниковый цикл удлинился до 100 тысяч лет

Учёные выдвинули идею, которая объясняет увеличение продолжительности циклов оледенения, сообщает журнал Science. Изменения климата на Земле на протяжении последних 2,6 миллионов лет в первую очередь характеризуются циклической сменой ледниковых периодов и межледниковий. Считается, что эта периодичность определяется постепенными повторяющимися вариациями в количестве солнечного света вследствие эволюции орбиты и наклона оси вращения планеты. Отклики в наземных системах, такие как перемены концентрации парниковых газов в атмосфере и колебания занимаемой ледниками площади в Северном полушарии, усиливают данный эффект.

Однако в середине плейстоцена между 0,7 и 1,25 миллиона лет назад произошло значительное удлинение ледникового цикла с 41 до 100 тысяч лет. Этот факт получил название «проблемы 100 000 лет», так как в колебаниях количества поступающей на Землю солнечной энергии есть периоды около 100 000 лет, но их влияние незначительно по сравнению с другими периодами в 21 и 40 тысяч лет. Вместе с увеличившейся продолжительностью изменились и другие параметры циклов: холодные периоды стали ещё холоднее, а атмосферная концентрация углекислого газа в это время стала меньше ещё на 40 частей на миллион, что увеличило разницу между ледниковым периодом и межледниковым в два раза. Задача исследования данного периода осложняется нехваткой геологических данных, детально покрывающих весь интересующий учёных промежуток времени.

Учёные из Швейцарской высшей технической школы Цюриха и его коллеги представили результаты анализа температуры и солёности приповерхностных и глубоководных областей Южного океана на протяжении последних 1,5 миллионов лет. Используя отношение концентраций магния и кальция, а также изотопный состав кислорода в ископаемых раковинах одноклеточных организмов фораминифер, им удалось восстановить историю изменений вертикальной циркуляции воды в течение периода смены продолжительности ледниковых периодов.

Циркуляция воды в океане обеспечивает транспорт тепла, питательных веществ и углерода в виде различных соединений. В случае Южного океана основным фактором являются постоянно дующие с востока на запад в Южном полушарии ветра, которые толкают воду у поверхности ближе к экватору и позволяют богатой питательными веществами и растворенным углеродом воде из глубины подниматься.

Однако Южный океан играет особую роль, так как, в отличие от других океанов, поднимающиеся из глубины вещества не полностью усваиваются фитопланктоном из-за нехватки железа и меньшего количества солнечного света. Следовательно, изменения в циркуляции Южного океана могут значительно повлиять на распределение углерода между водой и атмосферой.

Климатологи пришли к выводу, что в это время вода в глубинах начала застаиваться, а не поверхности становится менее солёной, что говорит о возрастании стратификации океана, то есть разделения его толщи на слои с различными свойствами. В результате растворенный в глубинных водах углекислый газ перестал попадать к поверхности, что уменьшило его концентрацию в атмосфере. Вследствие этого ледниковые периоды продолжались вопреки влияющим на климат орбитальным факторам.

Перейти к источнику цитирования

Вернуться в новостную ленту

The Origins of Order: Self-Organization and Selection in Evolution
Stuart Kauffman here presents a brilliant new paradigm for evolutionary biology, one that extends the basic concepts of Darwinian evolution to ...

Эксперимент «Гея». Проблема живой Земли
Древние представления о Земле как живом организме возрождаются в наше время и ...

Радиация. Невидимый убийца
Сегодня тема радиационной безопасности является одной из наиболее обсуждаемых в ...