Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружили недостающий элемент в предыдущих описаниях того, как Земля перерабатывает углерод. В результате они считают, что глобальное потепление может привести к чрезмерной коррекции и вызвать ледниковый период.
Традиционные представления
Традиционно учёные считали, что климат Земли контролируется медленно движущейся, но надёжной природной системой выветривания горных пород.
Как работает система
В этой системе дождь захватывает из воздуха углекислый газ, взаимодействует с обнажёнными горными породами на суше, особенно с силикатными породами, такими как гранит, и медленно растворяет их. Когда этот захваченный CO₂ достигает океана вместе с растворённым кальцием из горных пород, они образуют морские раковины и известняковые рифы, фиксируя углерод на морском дне на сотни миллионов лет.
«По мере того как планета нагревается, горные породы разрушаются быстрее и поглощают больше CO₂, снова охлаждая планету», — сказал Энди Риджуэлл, геолог из Калифорнийского университета в Риверсайде и соавтор статьи, опубликованной в журнале Science.
Недостающий элемент
Однако геологические данные свидетельствуют о том, что ледниковые периоды в прошлом были настолько экстремальными, что вся поверхность планеты покрывалась снегом и льдом. Поэтому исследователи говорят, что мягкая регуляция температуры планеты не может быть единственным объяснением.
Недостающий элемент также включает захоронение углерода в океане. По мере увеличения содержания CO₂ в атмосфере и потепления планеты в море вымывается больше питательных веществ, таких как фосфор. Эти питательные вещества способствуют росту планктона, который поглощает углекислый газ при фотосинтезе. Затем, когда они умирают, они опускаются на морское дно, унося с собой углерод.
Однако в более тёплом мире с повышенной активностью водорослей океаны теряют кислород, из-за чего фосфор перерабатывается, а не захороняется. Это создаёт петлю обратной связи, в которой больше питательных веществ в воде создают больше планктона, разложение которого удаляет ещё больше кислорода, а больше питательных веществ перерабатывается. В то же время огромные объёмы углерода захораниваются, и Земля охлаждается.
Эта система не просто стабилизирует климат, а вместо этого выходит за рамки, охлаждая Землю намного ниже начальной температуры. В компьютерной модели исследования это может спровоцировать ледниковый период.
Риджуэлл сравнивает всё это с термостатом, который работает сверхурочно, чтобы охладить дом. «Летом вы устанавливаете термостат на 25,5 °C. Когда температура воздуха повышается днём, кондиционер удаляет лишнее тепло внутри, пока температура в комнате не опустится до 25,5 °C, и затем останавливается», — сказал Риджуэлл.
Используя свою аналогию, Риджуэлл предполагает, что термостат Земли не сломан, но, возможно, он находится не в том же помещении, что и блок кондиционера, что делает его работу неравномерной. В исследовании более низкий уровень кислорода в атмосфере в геологическом прошлом делал термостат гораздо более неустойчивым, отсюда и древние экстремальные ледниковые периоды.
Поскольку сегодня люди добавляют в атмосферу больше CO₂, планета будет продолжать нагреваться в краткосрочной перспективе. Модель авторов предсказывает, что произойдёт охлаждение из-за чрезмерной коррекции. Однако следующее охлаждение, скорее всего, будет более мягким, потому что в атмосфере сейчас больше кислорода, чем в далёком прошлом, что ослабляет обратную связь по питательным веществам. «Это всё равно что разместить термостат ближе к блоку кондиционера», — добавил Риджуэлл. Тем не менее этого может быть достаточно, чтобы приблизить начало следующего ледникового периода.
«В конце концов, имеет ли значение, начнётся ли следующий ледниковый период через 50, 100 или 200 тысяч лет в будущем?» — задаётся вопросом Риджуэлл. «Нам нужно сосредоточиться на ограничении продолжающегося потепления. То, что Земля в конечном итоге охладится, каким бы шатким ни был этот путь, не произойдёт достаточно быстро, чтобы помочь нам в этой жизни».
Предоставлено:
[University of California — Riverside](https://phys.org/partners/university-of-california—riverside/)