19.07.2012

Позднепалеоценовому термальному максимуму сопутствовало кислородное голодание

Чем больше мы копаемся в прошлом нашей планеты, тем проще нам будет подготовиться к грядущему потеплению, пишет Scientific American.

Особенно интересно смотреть на позднепалеоценовый термальный максимум (ППТМ), который приключился около 55,9 млн лет назад. Это время было отмечено изменениями в производительности океана и его подкислении, круговороте воды и миграции сухопутных животных.

Новое исследование учёных из Великобритании добавило в копилку свежие свидетельства оскудения в океане растворённого кислорода. Это важно, поскольку в результате современного изменения климата тоже образуются зоны с низким содержанием кислорода в воде, что угрожает не только морской жизни, но и людям, ведь мы питаемся в том числе дарами моря. Площадь так называемых мёртвых зон за последние 50 лет особенно сильно увеличилась в северной части Тихого океана и в тропиках.

Алекс Диксон и его коллеги по Открытому университету проанализировали образцы осадка, собранные в рамках Комплексной программы океанического бурения — международного научно-исследовательского проекта. Донные отложения были получены в районе хребта Ломоносова в Северном Ледовитом океане. Учёные оценили степень распространения областей с низким содержанием кислорода в Мировом океане, измерив соотношение изотопов молибдена. Оказалось, что «мёртвые зоны» занимали довольно небольшую часть океана, однако на них приходилось намного больше пространства, чем сейчас.

В насыщенной кислородом среде лёгкие изотопы молибдена прилипают к поверхности оксидов марганца. Но процесс проходит медленно. В среднем атом молибдена болтается в океане сотни тысяч лет, пока не адсорбируется. В областях с низким содержанием кислорода и богатых сульфидами все изотопы молибдена захватываются быстро независимо от атомной массы. В результате отложения, богатые серой и бедные кислородом, хорошо отражают изотопный состав молибдена в морской воде. Поэтому можно рассчитать распространение в древнем океане областей с различной оксигенацией.

Выявлены также образцы с необычной изотопной картиной, которая отражает крайне низкую концентрацию кислорода. Возможно, это связано с гидротермальным вулканизмом или какой-то другой чрезвычайной ситуацией, приведшей к химическому изменению pH морской воды. Причины поможет отыскать дополнительный анализ. Хорошо бы достать и другие пробы, похожие на эти. Увы, дрейфующие льдины затрудняют бурение в Северном Ледовитом океане. Кстати, из-за этого у исследователей не было образцов, относящихся к началу термального максимума.

Биогеохимик Тим Лайонс из Калифорнийского университета в Риверсайде (США) подчёркивает, что это одно из первых исследований, которое экспериментально проверило идею о связи между потеплением и низким содержанием кислорода в океане.

Следует отметить, что ППТМ имеет как сходства, так и различия с современным положением дел. Целый ряд доказательств говорит о том, что миллионы лет назад потепление было очень быстрым в результате выброса большого количества углекислого газа в атмосферу, но причины последнего остаются неясными. В течение десяти тысяч лет температура поднялась на 5–8 ⁰C, то есть в геологическое мгновение ока. Сегодня может произойти то же самое, но всего за сотни лет, ведь мы накачиваем атмосферу на порядок быстрее. Кроме того, ППТМ случился в эпоху мягкого «парникового» климата, когда на планете и так царила высокая температура, а крупных ледников было очень мало. А сейчас мы, напротив, медленно двигаемся в сторону нового ледникового периода, и только человеческая деятельность, по-видимому, не позволит случиться новому оледенению.

Результаты исследования опубликованы в журнале Geology.

Дмитрий Целиков

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА