Геологи описали причину длительных и суровых оледенений

1,2 миллиона лет назад с планетой что-то произошло. Без всяких видимых причин резко изменилась периодичность чередования ледниковых эпох, а они сами стали более длительными и холодными. Климатологи много лет спорят о причинах этого явления. Похоже, теперь ответ найден.

Период 1250–700 тысяч лет назад известен как среднеплейстоценовый переход (СПП). В это время в климатической системе Земли произошло странное изменение. Если до этого планета погружалась в очередное оледенение примерно каждые 40 тысяч лет, то теперь этот период увеличился до 100 тысяч лет. Зато сами ледниковые эпохи стали куда более длительными и суровыми, а климат в целом более холодным.

Климатологи много лет спорят, в чём причина этого явления. Свежие данные о донных отложениях в Беринговом море, возможно, проливают свет на эту загадку.

Свои представления о механизме древнего климатического сдвига изложила в журнале Nature Communications группа во главе с Севом Кендером (Sev Kender) из Эксетерского университета в Великобритании.

Что же случилось с климатом? Как уверяют астрономы, в поведении Солнца и орбитальном движении Земли в этот период не произошло никаких изменений. Следовательно, планета получала столько же тепла, сколько и раньше. Значит, дело в том, как земной шар "распорядился" этим теплом.

Здесь важным фактором является содержание углекислого газа в атмосфере. Он играет роль своеобразного "одеяла", задерживающего инфракрасное излучение нагретой Солнцем земной поверхности и не дающего этому теплу уйти в космос. Это и есть ставший притчей во языцех парниковый эффект, приводящий, кстати, и к нынешнему изменению климата.

Большинство исследователей связывают СПП с изменением концентрации CO₂. Но что могло случиться с атмосферой в эпоху, когда человек ещё только начинал робко осваивать огонь?

Ответ на этот вопрос учёные искали на дне Берингова моря.

"Изучая химию отложений и ископаемых раковин морских протистов под названием фораминиферы, мы реконструировали продуктивность планктона, а также массу поверхностных и донных вод. Мы также смогли лучше датировать донные отложения, чтобы можно было сравнить изменения в Беринговом море с другими глобальными изменениями того времени", – рассказывает Кендер.

Почему климатологов заинтересовал именно этот регион? Дело в том, что "бутылочное горлышко" между Тихим и Северным Ледовитым океанами играет крайне важную роль в климате земного шара с тех пор, как материки стоят на своих нынешних местах. Это магистраль, по которой холодная полярная вода может спускаться в более тёплые широты, и наоборот.

Как обнаружили исследователи, на протяжении СПП в Беринговом море резко изменилась картина циркуляции воды. До этого богатые углекислым газом донные воды регулярно поднимались к поверхности и возвращали накопленный CO₂ в атмосферу. Теперь же этот процесс хоть и не был прерван полностью, но сильно уменьшился в масштабах.

В итоге океан стал "чёрной дырой" для углекислого газа. Это вещество растворялось в холодных морских водах и почти не возвращалось обратно. Концентрация CO₂ падала. Климат отреагировал на это общим похолоданием. В результате изменилась чувствительность Земли к существовавшим всегда орбитальным циклам, регулирующим количество поступающего на Землю тепла. В итоге изменилась и картина чередования ледниковых эпох.

Что же случилось с циркуляцией воды? Авторы полагают, что одно из периодических похолоданий, характерных для Земли до СПП, оказалось настолько мощным, что Берингов пролив был перегорожен ледниковым щитом.

Сегодня холодная вода, которая регулярно образуется в Беринговом море из-за таяния льда, утекает через этот проход между континентами на север. Когда этот коридор оказался перекрыт, массы ледяной воды остались заблокированными в Тихом океане, не давая донным водам всплыть и отдать в атмосферу углекислый газ. Последствия этого печального процесса мы только что описали.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о том, что древнее человечество могло предотвратить очередное оледенение. Также мы рассказывали, как течения в северных морях определяли климат Европы в течение последних трёх тысячелетий.