Каустик Океан
Глобальное потепление нашей планеты - один из ужасных сценариев нашего времени. Но тот, кто думает, что это новинка, ошибается. Нечто подобное произошло 55 миллионов лет назад, только мы, люди, не виноваты в этом.
Парниковые газы, выбросы CO2, повышение температуры в океане и атмосфере - звучит актуально, но это не обязательно: в история нашей планеты чаще. Однако если вы хотите полистать земной климатический архив, копившийся глава за главой в отложениях на морском дне, вам иногда придется копнуть глубже. И при этом совершить технический шедевр: ведь обычно приходится преодолевать несколько километров толщи воды, прежде чем буровые штанги смогут вонзиться в дно океана.
Это то, что произошло у побережья Западной Африки недалеко от Намибии, где Джеймс Захос из Калифорнийского университета и его команда с буровым судном «Joides Resolution» пробурили пять кернов отложений, которые явно указывают на историческое потепление. Образовавшееся ископаемое морское дно образовалось примерно от 50 до 55 миллионов лет назад и включает переход от палеоцена к эоцену. И хотя этот предел уже вошел в историю климата среди исследователей как «тепловой максимум», масштабы этой доисторической оранжереи были явно сильно недооценены, как теперь показывают слои от 2700 до 4800 метров ниже уровня моря..
Захос и его коллеги исследовали содержание извести в пяти кернах. В теплую фазу, когда температура на суше и в воде была на несколько градусов выше, в осадках можно обнаружить характерный слой глины. Он был создан потому, что из-за более высокой концентрации углекислого газа в атмосфере большая часть парниковых газов также растворялась в воде. Однако, когда он реагировал с молекулами воды, образовывались протоны, и рН падал. Это, в свою очередь, означало, что известковые раковины морских организмов, которые в противном случае отложились бы в виде ковра из отложений, уже растворялись на пути вниз и никогда не достигали дна..
Глубина воды, на которой это происходит, уменьшается с падением рН. Однако с течением времени химический состав снова восстановился, поскольку в то же время низкое значение рН обеспечивало также поступление растворенной извести с морского дна, а процессы выветривания на суше также давали минералы, нейтрализующие ионы гидроксония. В слоях отложений это отражается в медленно увеличивающемся содержании извести в более молодых отложениях.
Исследователи теперь смогли прочитать по пяти кернам, что подкисление подействовало невероятно быстро: менее чем за 10 000 лет предел растворения извести увеличился более чем на 2 000 метров в направлении уровня воды. Напротив, потребовалось не менее 100 000 лет, прежде чем он снова стал достаточно глубоким, чтобы известняковые раковины беспрепятственно достигали морского дна.
Исследователи объясняют, что для такого масштаба в воде должны быть растворены невероятные массы углерода - гораздо больше, чем ранее предполагаемые 2000 гигатонн. В моделировании они вычислили более чем в два раза больше. Но откуда взялись эти огромные суммы?
Ранее ученые предполагали, что этому способствовал выделяющийся метан (CH4) из глубоководных мерзлых отложений, который быстро окислялся до углекислого газа. Однако одного этого могло быть недостаточно. Поэтому теперь они подозревают, что преобразование органически связанного углерода, газов и жидкостей, вытекающих из подводных вулканических расплавов в Северной Атлантике, также привело к дополнительному образованию углекислого газа и метана..
Что эти выводы означают для нашего будущего? Если бы сегодня было сожжено все ископаемое топливо - это около 4500 гигатонн - можно было бы наблюдать такие же последствия для значения рН и жизни морских глубин, как и в начале эоцена, считают палеоклиматологи. Только с той разницей, что для выхода в океан потребуется всего 300 лет. Воздействие на значение pH на поверхности и организмы там будет гораздо более серьезным.