Тайный сдвиг в Антарктиде: как древние воды выпустили углерод и нагрели планету

Около 12 000 лет назад последний ледниковый период подошел к концу. Мир начал нагреваться, а человечество сделало шаг к оседлости. Новое исследование в журнале Nature Geoscience раскрывает ключевую роль, которую сыграл в этом глобальном переходе Южный океан вокруг Антарктиды. Оказалось, что скрытая перестройка его глубинных течений высвободила в атмосферу огромные запасы углерода, которые тысячелетиями были заперты на дне.

Детективная работа в глубинах: как искали источник углерода

Международная команда ученых под руководством доктора Хуана Хуана и геохимика доктора Маркуса Гутяра задалась вопросом: как менялась циркуляция холоднейшей антарктической придонной воды (AABW) за последние 32 000 лет и какую роль она сыграла в углеродном цикле планеты?

Ключ к разгадке нашли в девяти кернах — колонках донных отложений, поднятых с глубин от 2200 до 5000 метров в Атлантическом и Индийском секторах Южного океана. Ученые проанализировали изотопный состав редкоземельного металла неодима. Его «химический отпечаток» в отложениях — точный индикатор происхождения и истории глубоководных масс.

Застойный ледниковый «резервуар»: почему в атмосфере было мало CO₂

Анализ показал удивительную картину. Во время ледникового периода плотная антарктическая вода не распространялась так широко, как сейчас. Вместо этого глубины Южного океана заполняла богатая углеродом вода тихоокеанского происхождения — предшественница современной циркумполярной глубинной воды (CDW).

Эта вода веками циркулировала в глубоком океане, почти не контактируя с атмосферой. Такой «застой» создал идеальные условия для хранения растворенного углерода, что и удерживало уровень CO₂ в атмосфере на низком уровне, поддерживая глобальное похолодание.

Переломный момент: как потепление в Антарктиде запустило выброс углерода

Всё изменилось в период между 18 000 и 10 000 лет назад. По мере потепления и отступления ледников образование антарктической придонной воды усилилось двумя мощными импульсами. Новая вода была менее соленой и плотной из-за таяния льдов, поэтому она активнее растекалась по океану.

Этот процесс сыграл роль гигантской мешалки. Новая AABW вторглась в старые застойные резервуары, дестабилизировала их и подняла к поверхности воды, веками хранившие углерод. В результате накопленный углерод массово вырвался в атмосферу, создав мощный парниковый эффект и ускорив окончание ледниковой эпохи.

Урок для настоящего: почему история важна для нашего будущего

Исследование меняет представления о климатических переломах. Ранее считалось, что главную роль играли процессы в Северной Атлантике. Теперь ясно, что запускающий механизм находился на юге.

«Сравнения с прошлым никогда не бывают идеальными, — говорит доктор Гутяр, — но в основе всего лежит вопрос энергии в системе. Понимая, как океан реагировал на потепление тогда, мы лучше поймем, что происходит сегодня, когда шельфовые ледники Антарктиды продолжают таять».

Южный океан — главный термостат планеты. Сегодня его глубины (ниже 1000 м) нагреваются быстрее, чем большая часть мирового океана. Реконструкция прошлых изменений по донным отложениям — это бесценный ключ к тому, чтобы предсказать, как дальнейшая потеря антарктического льда повлияет на способность океана поглощать CO₂ и на будущий климат Земли.

По материалам sciencedaily.com