Дно океана, каким мы его знаем, быстро растворяется в результате деятельности человека.
Обычно глубоководное дно мелово-белого цвета. Он состоит в значительной степени из минерального кальцита (CaCO3), образованного из скелетов и раковин многих планктонных организмов и кораллов. Морское дно играет решающую роль в контроле степени закисления океана. Растворение кальцита нейтрализует кислотность CO2 и при этом предотвращает слишком высокую кислотность морской воды. Но в наши дни, по крайней мере, в некоторых горячих точках, таких как Северная Атлантика и южные океаны, меловое дно океана становится более мутно-коричневым. В результате деятельности человека уровень CO2 в воде настолько высок, а вода настолько кислая, что кальцит просто растворяется.
Исследовательская группа под руководством Макгилла, опубликовавшая на этой неделе свои результаты исследования в PNAS, считает, что то, что они видят сегодня, является лишь предчувствием того, как дно океана, скорее всего, пострадает в будущем.
Долгосрочные последствия
"Поскольку для CO2 требуются десятилетия или даже столетия, чтобы опуститься на дно океана, почти все CO2 " созданный в результате деятельности человека все еще находится на поверхности. Но в будущем он проникнет в глубины океана, распространится над дном океана и вызовет растворение еще большего количества частиц кальцита на морском дне", - говорит ведущий автор Оливье Сульпис, работающий над на докторскую степень в McGill's Dept.наук о Земле и планетах. «Скорость, с которой CO2 в настоящее время выбрасывается в атмосферу, исключительно высока в истории Земли, быстрее, чем в любой другой период, по крайней мере, с момента вымирания динозавров. скорость, с которой не могут справиться естественные механизмы в океане, поэтому это вызывает опасения по поводу уровней закисления океана в будущем».
В будущей работе исследователи планируют изучить, как это растворение глубоководного дна океана, вероятно, будет развиваться в ближайшие столетия при различных возможных будущих сценариях выбросов CO2. Они считают, что для ученых и политиков крайне важно разработать точные оценки того, как морские экосистемы будут затронуты в долгосрочной перспективе подкислением, вызванным деятельностью человека.
Как выполнялась работа
Поскольку проводить измерения в глубоководных районах сложно и дорого, исследователи создали в лаборатории набор микросред, подобных морскому дну, воспроизводящих абиссальные донные течения, температуру и химический состав морской воды, а также состав отложений. Эти эксперименты помогли им понять, что контролирует растворение кальцита в морских отложениях, и позволили точно определить скорость его растворения в зависимости от различных переменных окружающей среды. Сравнивая доиндустриальную и современную скорость растворения морского дна, они смогли выделить антропогенную долю общей скорости растворения..
Оценки скорости донных течений получены на основе модели океана с высоким разрешением, разработанной океанографом из Мичиганского университета Брайаном Арбиком и бывшим научным сотрудником его лаборатории Дэвидом Троссманом, который сейчас работает научным сотрудником в Техасский университет в Остине.
Когда мы с Дэвидом разрабатывали эти симуляции, мы и не думали о приложениях для растворения геологического материала на дне океанов. Это просто показывает вам, что научные исследования иногда могут принимать неожиданные обходные пути и приносить неожиданные плоды. дивиденды», - сказал Арбик, доцент кафедры наук о Земле и окружающей среде Мичиганского университета.
Троссман добавляет: «Подобно тому, как изменение климата связано не только с белыми медведями, закисление океана связано не только с коралловыми рифами. Наше исследование показывает, что последствия деятельности человека проявляются вплоть до морского дна. во многих регионах, и вызванное этим повышенное закисление в этих регионах может повлиять на нашу способность понять историю климата Земли».
«Это исследование показывает, что деятельность человека разрушает геологические данные на дне океана», - говорит Арбик. «Это важно, потому что геологическая летопись свидетельствует о естественных и антропогенных изменениях».