Наконец-то мы точно знаем, как формируются ледниковые периоды

И, похоже, ключевую роль играют тающие айсберги в Антарктиде.

Некоторое время мы знали, что орбита Земли вокруг Солнца определяет момент наступления ледникового периода. Если расстояние между Землей и Солнцем больше, то, скорее всего, начнется ледниковый период, потому что тогда меньше солнечной радиации достигает поверхности Земли. Однако до сих пор было неясно, как небольшие колебания солнечной энергии могут вызвать такие драматические изменения климата Земли. Но новое исследование теперь показывает, как именно это работает. «Уже было ясно, как Земля вышла из ледникового периода», – говорит ученый-землеустроитель Мартин Зиглер, работающий в Утрехтском университете. «Наши результаты теперь, наконец, дают нам подсказку о том, как начинается ледниковый период».

Пропущенная ссылка
В ходе исследования исследователи как бы ‘пропущенная ссылка’ найдено в процессе, ведущем к ледниковому периоду. «Холодные климатические условия ледникового периода связаны с пониженной концентрацией CO2 в атмосфере», – объясняет Зиглер. Scientias.nl из. «Этот недостающий CO2 хранится в морских глубинах, что стало возможным благодаря изменению циркуляции океана. Однако до сих пор было неясно, какой процесс вызвал это изменение в циркуляции океана и что именно стимулировало это дополнительное хранение углерода в океане ».

Айсберги
Но теперь исследователи нашли этому объяснение. В своем исследовании исследователи объясняют, что, когда орбита Земли вокруг Солнца соответствует правильным условиям, айсберги начинают таять все дальше и дальше от Антарктиды. «В исследовании мы показываем, что в начале ледникового периода траектория айсбергов в Южном океане из Антарктиды изменяется», – сказал Зиглер. «Они тают гораздо дальше на север. Это место таяния важно, потому что более сладкая вода имеет меньшую плотность, чем соленая морская вода, и, таким образом, влияет на глобальную циркуляцию ». Это означает, что из Южного океана в Атлантический океан течет огромное количество пресной воды. По мере того, как Южный океан становится более соленым, а Северная Атлантика слаще, это вызывает резкие изменения в крупномасштабных моделях циркуляции, которые характерны для океанов. Это также удаляет CO2 из атмосферы, что приводит к снижению парникового эффекта. Так наступает ледниковый период.

Ледяные керны
Эти выводы являются результатом анализа проб, собранных Международная программа открытия океана (IODP). «Исследование стало возможным, потому что в 2016 году в западной части Индийского океана впервые были пробурены керны очень длинной (~ 250 м)», – говорит исследователь Йерун ван дер Люббе из Амстердамского университета. Scientias.nl. «Международная группа исследователей месяцами работала на борту бурового судна, собирая керны наносов и составляя карты их свойств. От имени Нидерландов и Университета Амстердама я принял участие в экспедиции (361 «Южноафриканский климат»), в которой было взято ядро ​​для этого исследования. Таким образом, исследователи пришли к интересному открытию. «Температура океана на месте, которое мы изучали (к югу от Южной Африки), в наши дни слишком высока, а это означает, что айсберги больше не могут выжить в этом месте», – говорит Зиглер. «Когда я изучал отложения, отложившиеся в начале последнего ледникового периода, я обнаружил здесь много материала, полученного из айсбергов. Я был очень удивлен. Это открытие стало отправной точкой этого исследования и в конечном итоге привело к новой теории происхождения ледниковых периодов ».

Климатические условия
Затем ученые использовали различные методы для восстановления прошлых климатических условий. Одним из них было выявление небольших фрагментов антарктической породы, отложившихся в открытом море в результате таяния айсбергов. Эти отложения, по-видимому, постоянно ожидали изменений глубоководной циркуляции океана. Исследователи пришли к такому выводу на основании химического состава небольших глубоководных окаменелостей, называемых фораминиферами. Кроме того, команда также использовала моделирование новой климатической модели, чтобы проверить свою гипотезу, обнаружив, что через айсберги можно перемещать огромное количество пресной воды.

Ключ
В общем, это означает, что тающие айсберги Антарктиды сыграли ключевую роль в формировании ледниковых периодов. Айсберги запускают серию цепных реакций, которые погружают Землю в длительный период низких температур. «Таяние айсбергов – это спусковой механизм, который переводит циркуляцию в определенный режим в начале ледникового периода, позволяя глубокому морю накапливать больше углерода, чем во время межледниковья», – резюмирует Зиглер. «Уже давно известно, что Южный океан играет важную роль в переходе от ледникового периода к теплому межледниковью (наше нынешнее состояние). Наше исследование теперь показывает, что Южный океан также играет ключевую роль в начале ледникового периода. Эта ссылка ранее не рассматривалась, и данных, подтверждающих эту ссылку, не существовало. Так что это удивительное открытие, которое дает нам новый взгляд на происхождение ледниковых периодов ».

«Наше исследование показывает, что Южный океан играет важную ключевую роль в начале ледникового периода»

Нарушение
Описанный процесс регулярно вызывает ледниковые периоды на протяжении последних 1 миллиона лет. И это должно повториться в будущем. «Описанный процесс, вероятно, означал бы начало нового ледникового периода через несколько тысяч лет», – сказал Зиглер. На данный момент Земля все еще находится в межледниковье, в котором она теплее. Но это должно измениться «скоро». Однако вопрос в том, произойдет ли это на самом деле. Исследователи указывают на нарушение естественного ритма цикла ледникового периода. Преступник? Глобальное потепление в результате выбросов CO2 людьми.

Выбросы
Исследователи утверждают, что сегодняшние высокие концентрации CO2 делают невозможным формирование нового ледникового периода даже при «благоприятной» орбите Земли. «Сжигая ископаемый углерод, люди полностью нарушили естественный цикл ледникового периода», – поясняет Зиглер. «Содержание CO2 в атмосфере сейчас выше, чем мы видели за последние 3 миллиона лет. Это приводит к устойчивому глобальному потеплению. Однако таяние ледяных щитов и приток пресной воды также повлияют на глобальную циркуляцию океана в будущем. Последствия этого еще полностью не изучены, но наше исследование еще раз показывает, что система океан-атмосфера-климат чувствительна даже к относительно небольшим триггерам. Так что нам придется внимательно следить за всеми изменениями ».

По словам соавтора Иэна Холла, результаты исследования могут быть использованы для понимания того, как наш климат будет реагировать на антропогенное изменение климата в будущем. «Мы уже наблюдаем, как антарктический континент теряет массу и все больше и больше айсбергов плавает в Антарктике в результате глобального потепления, связанного с текущими выбросами парниковых газов в атмосферу», – сказал Холл. «Таким образом, наше исследование подчеркивает важность понимания траекторий айсбергов и закономерностей таяния. Они способствуют разработке надежных прогнозов их будущего воздействия на циркуляцию океана и климат ».

Вы знали…

… Теперь ученые наконец-то знают, насколько холодно было во время ледникового периода? Средняя глобальная температура в ледниковый период составляла около 8 градусов по Цельсию. Это примерно на шесть градусов ниже средней глобальной температуры в прошлом веке. Интересные выводы, которые также могут помочь нам лучше понять нынешний и будущий климат. читать Вот быстро!

Продолжайте удивляться ✨

Получайте самые красивые космические фотографии и интересные научно-популярные статьи каждую пятницу. Получите бесплатный журнал Scientias Magazine вместе с 50 000 другими.

Leave a Comment