Ледяной ответ Земли: Как климатический «термостат» может ускорить наступление следующего ледникового периода

Человечество выбрасывает в атмосферу колоссальные объемы углекислого газа (CO2), но у Земли может быть свой «ответный удар». Новые исследования показывают, что наша планета способна не просто исправить этот дисбаланс, а «перекорректировать» его. В результате следующий ледниковый период может наступить точно по графику, вопреки более ранним прогнозам, которые предсказывали задержку в десятки тысяч лет из-за глобального потепления.

Причиной этому служит недавно открытый природный «термостат», который с удивительной эффективностью захоранивает гигантские массы углерода на морском дне. Как выяснила международная группа ученых, этот механизм способен нейтрализовать антропогенные выбросы CO2 всего за 100 000 лет.

Это в несколько раз быстрее, чем предполагалось при работе ранее известного «ленивого термостата» — процесса силикатного выветривания, который связывает углерод в течение 500 000 – 1 000 000 лет. Если оба «термостата» будут работать в тандеме, это может привести к тому, что следующий ледниковый период начнется вовремя, без отсрочки, вызванной изменением климата.

Важно подчеркнуть: этот новый механизм не спасает нынешнее поколение от последствий глобального потепления. «Это не значит, что мы будем в безопасности от глобального потепления в ближайшие 100 или даже 1000 лет», — предупреждают исследователи.

Как работает новый «термостат»?

Ученые давно подозревали, что Земля регулирует свой климат в геологических масштабах времени. Классическая теория «силикатного термостата» выглядит так: дождь, поглощая CO2 из воздуха, вымывает его из силикатных пород (составляющих 90% земной коры). Образовавшиеся соединения попадают в океан, где углерод превращается в известняк и надолго выводится из атмосферы. Чем жарче климат, тем интенсивнее идут дожди и тем быстрее работает этот «термостат».

Однако у этого процесса есть недостаток: он крайне медлительный. Он не может объяснить резкие климатические колебания в истории Земли, такие как ледниковые циклы или периоды, когда планета полностью покрывалась льдом («Земля-снежок»).

Новое исследование предлагает решение этой загадки — второй, более быстрый «термостат», основанный на фосфорном цикле.

Вот как он работает:

1. В теплом мире усиливаются дожди, которые вымывают из горных пород больше фосфора — ключевого питательного вещества.

2. Фосфор попадает в океан, где вызывает бурное размножение фитопланктона. Эти микроскопические водоросли поглощают CO2 из атмосферы в процессе фотосинтеза.

3. Отмирая, фитопланктон опускается на дно, захоранивая органический углерод в sediments.

4. Здесь вступает в дело важнейший нюанс: теплая вода хуже удерживает кислород. В бедной кислородом среде захороненный фосфор высвобождается обратно в воду, в то время как углерод остается в sediments.

5. Этот переработанный фосфор снова и снова стимулирует рост фитопланктона, создавая мощную «углеродную помпу», которая продолжает выкачивать CO2 из атмосферы даже после того, как планета начала остывать.

«Органический углеродный термостат — это как силикатный, но с турбонаддувом, — поясняют ученые. — В океане оказывается так много питательных веществ, и они так эффективно перерабатываются, что от них очень сложно избавиться».

Последствия для будущего

Именно эта «турбированная» работа может привести к «перекорректировке». Планета, стремясь компенсировать перегрев, может слишком сильно охладиться.

В прошлом подобные механизмы, вероятно, запускали экстремальные оледенения. Сегодня, однако, маловероятно, что мы получим «Землю-снежок», так как современный океан богаче кислородом. Вместо этого, основной эффект может проявиться в сроках наступления следующего ледникового периода.

Ранее считалось, что антропогенные выбросы CO2 отодвинут его на десятки тысяч лет. Но если «органический термостат» активируется, уровень CO2 в атмосфере может вернуться к норме гораздо быстрее.

«Тот факт, что мы, возможно, отложили следующий ледниковый период… эта новая система может снова его приблизить», — заключают исследователи. — Он неизбежно начнется в любом случае; вопрос лишь в том, когда именно». Таким образом, Земля, отвечая на наш климатический вызов, может преподнести сюрприз, вернув себе контроль над климатом гораздо быстрее и радикальнее, чем мы ожидали.