На нашей планете круговорот и баланс углерода между резервуарами — это вопрос жизни или смерти ⚖️🌍. Углерод перемещается из атмосферы в океан, к живым организмам, в горные породы или осадки, и может надолго «застревать» в любом из этих хранилищ.
Дисбаланс в цикле способен вызвать глобальные катастрофы 💥. Например, избыток углерода в атмосфере усиливает парниковый эффект и глобальное потепление 🌡️🔥, а в океане — приводит к закислению воды, угрожающему морской жизни 🐠🌊. Как Земля восстанавливается после событий вроде мощных извержений вулканов?
Учёные изучают экстремальные события прошлого 🌋, чтобы понять реакцию системы на дисбалансы. В статье в Nature Geoscience исследователи из университетов Коннектикута, Виктории, Йеля и других описали неожиданный механизм, благодаря которому океан стабилизирует выбросы углерода после извержений.
Автор работы Моджтаба Факраи объясняет: при извержениях в атмосферу попадает CO₂, часть которого через реки переносится в океан в виде растворённых неорганических соединений 🧪.
«Когда углерод в океане уравновешивает атмосферный CO₂, система приходит в равновесие: их количества становятся пропорциональными», — говорит учёный ⚖️.
Но при катастрофических дисбалансах (массовые выбросы CO₂, климатические кризисы) включается иной механизм:
«При потере кислорода океан становится более щелочным, и анаэробное дыхание (без кислорода) запускает реакции с образованием сернистых соединений ⚗️», — уточняет Факраи.
Эти реакции производят пирит — «золото дураков» 💎. Он действует как буфер, сохраняя щёлочность воды и предотвращая закисление 🌊🔬.
Учёные смоделировали геохимические процессы за миллионы лет 🕰️, включая периоды аноксии (нехватки кислорода) и массивных извержений. Оказалось, образование пирита во время аноксии стабилизировало климат, компенсируя последствия выбросов.
«Чем больше этого буферного соединения, тем устойчивее океан к изменениям pH», — подчёркивает Факраи 🌡️. Но такие процессы занимают тысячи лет ⏳, поэтому не спасут от нынешнего кризиса 🚨.
Эффект пирита сегодня слаб: для заметного влияния нужна глобальная аноксия — катастрофа для морской экосистемы 🌊☠️.
«Человечество уже пострадает от быстрых изменений, но Земля, благодаря таким механизмам, восстановится — пусть и через миллионы лет», — резюмирует учёный 🌍💡.
Главный вывод? Углеродный цикл невероятно устойчив ♻️.
«Даже после массовых вымираний система находила пути восстановления. Земля умеет выживать, но нам придётся спасать себя самим — времени на „буферные“ реакции у нас нет», — заключает Факраи.
⚠️ Важно: утешает, что Земля переживёт кризис, но человечество — в опасности, если игнорирует текущие изменения.
Материал предоставлен Университетом Коннектикута.
🌐 Больше о науке о Земле ->