Эволюция климата показывает некоторые закономерности, которые можно проследить на протяжении длительных периодов земной истории. Один из них заключается в том, что глобальная средняя температура и концентрация углекислого газа в атмосфере обычно идут рука об руку. Проще говоря: если температура снижается, значения CO2 также уменьшаются, и наоборот.
Однако бывают и исключения. Международная группа ученых во главе с Центром океанических исследований Гельмгольца GEOMAR в Киле и Центром полярных и морских исследований Гельмгольца Института Альфреда-Вегенера обнаружила возможную причину таких нарушений. Примером может служить последний переход к ледниковым условиям. Примерно 80 000 лет назад температура снизилась, но количество углекислого газа в атмосфере оставалось относительно стабильным в течение нескольких тысяч лет. Причиной этого может быть усиление вулканической активности в океанах, вызванное падением уровня моря. Исследование публикуется сегодня в журнале Nature Communications.
Во время развития ледниковых условий температуры снижаются и образуются ледяные щиты, в результате чего происходит перераспределение воды из океана в континентальные районы. Таким образом, уровень моря падает и давление на морское дно и тем самым на земную кору уменьшается, что усиливает магмообразование.
"Чтобы лучше понять и количественно оценить эти процессы, мы разработали комплексную компьютерную модель, которую интегрировали с геодинамическими данными. В дополнение к этому мы проанализировали палеоклиматические данные и провели моделирование с помощью модели глобального углеродного цикла, " Др. Йорг Хазенклевер, ведущий автор исследования, объясняет подход команды. В исследовании изучалась реакция срединно-океанических хребтов и 43 вулканов океанических островов на изменения уровня ледникового покрова.
Наш подход показал, что снижение давления на морском дне могло вызвать увеличение выбросов лавы и углекислого газа. Повышенный поток углекислого газа из вулканов мог стабилизировать концентрацию углекислого газа в атмосфере во время опускания климатической системы в последнее ледниковый период», - добавляет профессор д-р Ларс Рюпке из GEOMAR.
Исследования показывают, что тесное взаимодействие между твердой землей и климатической системой существует также в геологически относительно коротких временных масштабах примерно от 5 000 до 15 000 лет. Соавтор доктор Грегор Кнорр из Института Альфреда-Вегенера далее объясняет: «Такие взаимодействия могут стать новым компонентом для исследования земной системы, чтобы лучше понять эволюцию климата во время ледниковых изменений уровня моря."