Учені дізналися, як Земля протягом мільйонів років уникала кліматичної катастрофи

Фосфатний двигун клімату

У центрі цього глобального процесу стоїть фосфат – критично важлива сполука фосфору, яка необхідна для росту морських організмів. Дослідники вважають його "невидимою" частиною кліматичного пазла. Коли рівень моря піднімався, широкі континентальні шельфи поглинали фосфати в мілководні відкладення, не даючи їм потрапити у відкритий океан, йдеться в дослідженні у журналі PNAS. Це автоматично знижувало продуктивність морського життя, через що менше органічного вуглецю осідало на дні. Внаслідок цього вуглекислий газ накопичувався в атмосфері, а планета ставала теплішою.

Падіння рівня моря запускало діаметрально протилежний процес. Континентальні шельфи звужувалися, і більше фосфатів потрапляло у воду, стимулюючи бурхливий розвиток планктону та інших морських істот.

Коли це органічне багатство гинуло й опускалося на дно, процес його розкладання поглинав розчинений кисень. Це створювало зони з низьким вмістом кисню, які, своєю чергою, вивільняли ще більше фосфатів із донних осадів.

Такий цикл зворотного зв'язку сприяв швидшому захороненню вуглецю під морським дном, що поступово зменшувало кількість вуглекислого газу в повітрі та охолоджувало Землю.

Ця система допомогла контролювати, скільки вуглекислого газу залишалося в атмосфері протягом десятків мільйонів років– прокоментував професор кафедри наук про Землю та навколишнє середовище Сіракузького університету Зунлі Лу.

Уроки епохи еоцену

Дослідники проаналізували геологічні дані за останні 60 мільйонів років. Яскравим прикладом збою цієї системи став еоцен, що тривав приблизно 56 – 34 мільйони років тому. Тоді надзвичайно високий рівень моря затопив шельфи та "замкнув" фосфати в мілководді. Механізм захоронення вуглецю майже не діяв, океан залишався насиченим киснем, а планета перебувала у стані тривалого перегріву.

Для аналізу стародавніх умов лабораторія Сіракузького університету застосувала інноваційний метод вимірювання співвідношення йоду до кальцію в залишках мікроскопічних фосфорних організмів – форамініфер. Ці дослідження довели, що попри значні зовнішні впливи, зміщення зон з низьким вмістом кисню у глибші води з часом зробило кліматичну систему Землі стійкішою.

Подібна природна стійкість допомагала планеті уникати екстремальних температурних стрибків протягом еонів, стабілізуючи рівень кисню та вуглекислого газу в атмосфері.