Ученые из Сиднейского университета смоделировали, как накопление карбоната из «морского снега» в океанах поглощало углекислый газ на протяжении тысячелетий и было ключевым фактором, поддерживающим охлаждение планеты на протяжении миллионов лет.
Исследование, опубликованное в журнале Geology, также помогает нам понять будущую способность океана удерживать углекислый газ, что жизненно важно, учитывая потепление – кислотность океана увеличилась на 30 процентов с 1800 года.
«Морской снег - это падающие в океан обломки мертвых организмов, таких как планктон и водоросли», - говорит ведущий автор исследования, доктор Адриана Дуткевич.
Дно глубокого океана покрыто остатками этих крошечных морских существ. Они производят более 25 процентов кислорода, которым мы дышим, и образуют крупнейший поглотитель углерода на Земле. Когда органические частицы падают с поверхности океана в на морском дне сохраняется небольшая, но значительная часть атмосферного углерода».
При уплотнении в течение миллионов лет эти морские снежные отложения превращаются в карбонатные структуры, такие как Белые скалы Дувра и подобные структуры вдоль южного побережья Англии. Эти меловые скалы и связанные с ними структуры под океаном действуют как тысячелетние устройства для улавливания углерода.
«Глубоководные карбонаты представляют собой огромный объем, поэтому даже небольшие изменения в секвестрации карбонатного углерода в этом огромном стоке очень важны для понимания общих изменений содержания углекислого газа в атмосфере и климата», - сказал д-р Дуткевич.
Ее команда обнаружила, что количество углерода, хранящегося в карбонатных слоях на морском дне, со временем значительно увеличилось. Около 80 миллионов лет назад только одна мегатонна углерода ежегодно оказывалась в карбонатных слоях, увеличившись примерно до 30 мегатонн около 35 миллионов лет назад и до 200 мегатонн сегодня..
В то время как количество карбонатов, образующихся на мелководье, уменьшилось, рост более глубоких отложений был намного больше, что привело к чистому увеличению общего объема карбонатных отложений в океанах за последние 80 миллионов лет.
В исследовании использовались данные проб бурения керна за последние 50 лет, чтобы разработать динамическую модель, описывающую формирование карбонатных отложений на протяжении 120 миллионов лет до мелового периода.
Морской снег образует на морском дне покрывало толщиной до многих сотен метров. Понимание того, из чего он состоит, что движет его составом и как он менялся с течением времени, очень важно. Если количество морского снега увеличивается, то накапливается больше углерода, что снижает содержание CO2 в атмосфере..
Чтобы понять, сколько углерода накопилось с течением времени в осадочных карбонатах в океанских бассейнах, д-р Дуткевич и ее коллеги из группы EarthByte в Школе геонаук Сиднейского университета разработали компьютерную модель накопления карбонатов в глубоководных отложений, охватывающих последние 120 миллионов лет. Исследователи использовали эту модель, чтобы посмотреть на влияние накопления карбонатов на глобальный климат во времени.
Исследователи считают, что рост значительного поглотителя углерода в течение миллионов лет может быть причиной удаления углекислого газа из атмосферы, что привело к глобальному похолоданию 50 миллионов лет назад, вызвав переход от теплицы к ледниковый климат около 35 миллионов лет назад.
Недавно выпущенный раз в два года доклад о состоянии климата Австралийского бюро метеорологии (BOM) и CSIRO подчеркивает важность океанов как поглотителей углерода, которые потенциально могут сдерживать экстремальное потепление в будущем.
«Нам нужно лучше понять, как будущие потепления повлияют на способность океана хранить CO2», - сказал руководитель группы EarthByte профессор Дитмар Мюллер. «Кислотность океана увеличилась на 30 процентов с 1800 года, что уменьшило способность океана удерживать углерод».
Д-р Дуткевич призвал финансирующие организации и научное сообщество выделить больше ресурсов для синтеза невероятного количества данных, собранных за 50 лет океанских буровых экспедиций на общую сумму около 200 миллионов долларов США.
«Эти огромные инвестиции в океанское бурение и набор данных должны использоваться гораздо более широко для понимания глубинного углеродного цикла Земли», - сказала она. «Если у вас есть согласованные базы данных, вы сможете решать широкий спектр вопросов».