Природный термостат Земли: учёные раскрыли его механизм

Земля обладает удивительной способностью поддерживать себя в обитаемом состоянии уже более 100 миллионов лет. Этот механизм работает как природный термостат. Однако долгое время учёные не могли точно объяснить, как он действует.

Новое исследование раскрыло недостающее звено. Оказалось, что ключевую роль играет связь между уровнем моря и доступностью фосфата в океане. Изменения температуры влияли на полярные ледяные щиты, что меняло уровень моря. В свою очередь, это определяло, сколько фосфата попадало в открытый океан. А от этого зависело, сколько углерода захоранивалось в морских осадках и сколько углекислого газа оставалось в атмосфере [1].

Как работает термостат

Исследователи из Сиракузского университета и Оксфордского университета проанализировали данные за последние 60 миллионов лет. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences [2].

В центре внимания оказался фосфор, а точнее фосфат. Это питательное вещество необходим� для роста морских организмов. Учёные назвали его «невидимым» регулятором климата. Всё начинается с уровня моря.

Когда уровень моря высокий: Шельфы — мелководные участки у берегов — покрывают большую площадь. Они работают как ловушка. Фосфат задерживается в прибрежных осадках и не попадает в открытый океан. Морская жизнь испытывает голод. Продуктивность падает, меньше органического углерода тонет и захоранивается. Вода становится богаче кислородом, а углекислый газ накапливается в атмосфере. Планета нагревается [3].

Когда уровень моря падает: Шельфы мелеют, и фосфат высвобождается в воду. Его становится больше. Это вызывает бурный рост морской жизни. Когда организмы умирают, их останки опускаются на дно и разлагаются, потребляя кислород. В океане формируются зоны с низким содержанием кислорода. Эти зоны достигают богатых углеродом шельфовых отложений. Запускается мощный механизм обратной связи. Бескислородные условия заставляют осадки выделять ещё больше фосфата. Это подпитывает новый рост, ведущий к захоронению всё большего количества органического углерода. Углекислый газ изымается из атмосферы, и планета остывает [4].

«Наш соавтор, Кристиан Бьеррум, изучал эту связь два десятилетия назад с помощью компьютерной модели, — объясняет профессор Зунли Лу из Сиракузского университета. — Наконец, мы собрали геологические записи, чтобы проверить его гипотезу» [5].

Золотая середина для климата

Исследователи обнаружили, что механизм работает с максимальной силой при строго определённых условиях. Критический уровень моря оказался на отметке от 10 до 40 метров выше современного [6].

Когда уровень моря находился в этом «золотом» диапазоне, бескислородные воды омывали богатые органикой шельфовые осадки. Это запускало процесс, который позволял захоронять огромные объёмы углерода в течение миллионов лет. Этот механизм действовал как естественный тормоз для потепления и способствовал переходу Земли к более прохладному климату [7].

Учёные сопоставили свои выводы с 60-миллионной геологической историей. Они использовали три вида данных:

1. Записи изотопов углерода.
2. Измерения накопления фосфора в глубоководных осадках.
3. Новый метод, основанный на соотношении йода и кальция, для реконструкции уровня кислорода в древних океанах [8].

Эоценовый парник

Ярким примером работы этого механизма является эоцен. Эпоха, длившаяся примерно с 56 по 34 миллиона лет назад, была очень тёплой. Уровень моря тогда был экстремально высок. Шельфы были затоплены, и фосфат был заперт в мелководных осадках. Океан оставался бедным питательными веществами. Продуктивность была низкой, а углерод не захоранивался, а накапливался в атмосфере, поддерживая парниковый эффект [4].

Стабильность, нарастающая с веками

Авторы исследования полагают, что зоны, где происходит захоронение углерода, со временем сузились. Это произошло из-за того, что бескислородные воды опустились глубже. В результате колебания между периодами захоронения и накопления углерода стали менее выраженными. Климат стал более устойчивым и менее подверженным резким изменениям [9].

Исследование помогает объяснить, как наша планета так долго сохраняет обитаемость. И позволяет по-новому взглянуть на важность фосфата в долгосрочной регуляции климата.

Читайте также:

Раскрыта тайна величайшего вымирания в истории Земли

«Холодное пятно» в Атлантике: предвестник коллапса океанского «конвейера»?

---

Список источников

1. Earth has a natural thermostat and scientists finally know how it works – ScienceDaily, 2026
2. Shelf-invading low-oxygen waters control Cenozoic organic carbon burial rates – Proceedings of the National Academy of Sciences, 2026
3. Shelf-invading low-oxygen waters control Cenozoic organic carbon burial rates – EarthArXiv, 2025
4. Water Planet Habitability: Sea Level Is Linked To Earth’s Carbon Thermostat – Astrobiology.com, 2026
5. Shelf-invading low-oxygen waters control Cenozoic organic carbon burial rates – Oxford Climate Research Network, 2026
6. Response of phosphorus burial and post-depositional diagenesis to postglacial climate change in the coastal system – Marine Geology, 2025
7. Shelf invading low oxygen waters control Cenozoic organic carbon burial rates – EarthArXiv, 2025
8. Periodic mid-Cretaceous oceanic anoxic events linked by oscillations of the phosphorus and oxygen biogeochemical cycles – Global Biogeochemical Cycles, 2003
9. Water Planet Habitability: Sea Level Is Linked To Earth’s Carbon Thermostat – Astrobiology.com, 2026