Выброс CO2 из Южного океана завершил ледниковый период

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, раскрывает ключевую роль Южного океана в завершении последнего ледникового периода около 12 000 лет назад. Ученые пришли к выводу, что именно процессы в водах вокруг Антарктиды спровоцировали масштабное высвобождение углекислого газа, хранившегося в океанских глубинах, что и привело к глобальному потеплению.

Во времена ледникового периода глубокие слои Южного океана были заполнены застойными, богатыми углеродом водами, пришедшими из Тихого океана. Эта огромная масса воды действовала как гигантский резервуар CO2, удерживая его вдали от атмосферы и поддерживая холодный климат на планете. В то же время самая холодная и плотная водная масса – Антарктическая донная вода (AABW) – была значительно менее распространена, чем сегодня.

Ситуация изменилась, когда около 18 000 лет назад планета начала нагреваться, а ледники – таять. Это привело к расширению Антарктической донной воды, которое происходило в две отчетливые фазы, совпадающие с периодами потепления в Антарктике. Новая, более опресненная из-за талой воды и менее плотная, AABW смогла распространиться дальше, вытесняя старые, насыщенные углеродом воды к поверхности. Этот процесс фактически «вскрыл» глубинный океанический резервуар, что привело к выбросу огромного количества CO2 в атмосферу и ускорило потепление.

Международная группа ученых под руководством доктора Хуана Хуана реконструировала эти события, проанализировав девять кернов донных отложений из Атлантического и Индийского секторов Южного океана. Ключом к разгадке стал анализ изотопов неодима – своего рода химических «отпечатков», которые позволяют определить происхождение древних водных масс. «Растворенный неодим и его изотопный след в морской воде – отличные индикаторы происхождения глубинных водных масс», – поясняет геохимик Маркус Гутьяр. Обнаруженные аномальные изотопные сигнатуры указали на то, что в ледниковый период глубинные воды оставались почти неподвижными в течение тысячелетий.

Эти выводы ставят под сомнение ранее доминировавшую теорию о том, что главной движущей силой изменений в циркуляции мирового океана были процессы в Северной Атлантике. Новые данные показывают, что именно вытеснение богатых углеродом вод в Южном океане сыграло центральную роль в росте концентрации CO2 в атмосфере и окончании ледниковой эпохи.

Понимание механизмов прошлого имеет решающее значение для настоящего. Южный океан играет важнейшую роль в регулировании современного климата, а его глубинные воды за последние десятилетия нагревались значительно быстрее, чем в большинстве других регионов. Изучение реакции океана на древнее потепление помогает ученым точнее прогнозировать, как нынешнее таяние ледников Антарктиды повлияет на способность океана поглощать углекислый газ. «Если мы поймем, как менялась Антарктическая донная вода в прошлом, – говорит Гутьяр, – мы сможем точнее оценить, как быстро Антарктический ледяной щит может продолжить терять массу в будущем».