Исследователи смогли определить уровни содержания углекислого газа в атмосфере за последние 2,1 миллиона лет в мельчайших деталях, проанализировав оболочки одноклеточного планктона. Их результаты пролили новый свет на роль CO2 в земных циклах охлаждения и потепления, подтверждая подозрения многих исследователей, что более высокие уровни углекислого газа совпадают с более теплыми интервалами в течение периода исследования. Но это также исключает падение СО2, поскольку причина ледниковых периодов Земли увеличивается дольше и интенсивнее примерно 850 000 лет назад.
Исследование, опубликованное в выпуске журнала Science за 19 июня, показывает, что пиковые уровни CO2 за последние 2,1 миллиона лет в среднем составляли всего 280 частей на миллион; но сегодня CO2 составляет 385 частей на миллион, или 38% выше. Это открытие означает, что исследователи должны будут оглянуться назад во времени для аналога современного изменения климата.
В ходе исследования Бербель Хёниш, геохимик из Земной обсерватории Ламонт-Доэрти, и ее коллеги восстановили уровни СО2, проанализировав раковины одноклеточного планктона, захороненного под Атлантическим океаном, у побережья Африки. Датируя оболочки и измеряя их соотношение изотопов бора, они смогли оценить, сколько CO2 было в воздухе, когда планктон был жив. Этот метод позволил им увидеть дальше, чем точные записи, сохраненные в кернах полярного льда, которые насчитывают только 800 000 лет.
Около 850 000 лет назад климатические циклы на Земле перешли от преобладания 40 000 летних циклов к более сильным 100 000 летним циклам более поздних времен. Период времени 800–1000 тыс. Лет назад называется переходом среднего плейстоцена, и с тех пор, как ритмы земной орбиты не изменились, некоторые ученые связывают этот сдвиг с падением уровня CO2. Но исследование показало, что CO2 был плоским во время этого перехода и вряд ли вызвал изменение.
«Предыдущие исследования показали, что CO2 не сильно изменился за последние 20 миллионов лет, но разрешение не было достаточно высоким, чтобы быть окончательным», - сказал Хениш. «Это исследование говорит нам о том, что CO2 не был основным триггером, хотя наши данные продолжают предполагать, что парниковые газы и глобальный климат тесно связаны».
Считается, что время ледниковых периодов определяется главным образом орбитой и наклоном Земли, который определяет, сколько солнечного света падает на каждое полушарие. Два миллиона лет назад земля переживала ледниковый период каждые 41 000 лет. Но когда-то, около 850 000 лет назад, цикл вырос до 100 000 лет, и ледяные щиты достигли большей протяженности, чем за несколько миллионов лет, - это изменение слишком велико, чтобы объяснить только одной орбитальной вариацией.
Глобальное сокращение выбросов CO2 - это всего лишь одна теория, предложенная для перехода. Вторая теория предполагает, что прогрессирующие ледники в Северной Америке сдирали почву в Канаде, в результате чего на оставшейся коренной породе образовался более толстый и продолжительный лед. Третья теория ставит под сомнение способ подсчета циклов и ставит вопрос, произошел ли вообще переход.
Низкие уровни углекислого газа, отмеченные в исследовании в течение последних 2,1 миллиона лет, делают современные уровни, вызванные индустриализацией, еще более аномальными, говорит Ричард Элли, гляциолог из Университета штата Пенсильвания, который не принимал участия в исследовании.
«Из более старых наблюдений за климатом мы знаем, что значительное и быстрое увеличение содержания СО2 в прошлом (около 55 миллионов лет назад) привело к значительному вымиранию донных обитающих в океане существ и распустило много раковин, когда океан стал кислым, " он сказал. «Сейчас мы движемся в этом направлении».
Идея приблизить прошлые уровни углекислого газа с помощью бора, элемента, выделяющегося при извержении вулканов и используемого в домашнем мыле, была предложена в последнее десятилетие соавтором газеты Гэри Хеммингом, исследователем в Lamont-Doherty и Queens College. Другие авторы исследования - Джерри Макманус, также в Ламонте; Дэвид Арчер из Чикагского университета; и Марк Сиддалл, в университете Бристоля, Великобритания.
Источник: EurekAlert
