Эксперты из Университета Кардиффа предложили объяснение того, почему наша планета начала входить и выходить из ледниковых периодов каждые 100 000 лет.
Это загадочное явление, получившее название «проблема 100 000 лет», происходит в течение последнего миллиона лет или около того и приводит к образованию обширных ледяных щитов, покрывающих Северную Америку, Европу и Азию. До сих пор ученые не могли объяснить, почему это происходит.
Ледниковые периоды на нашей планете происходили с интервалом в каждые 40 000 лет, что имело смысл для ученых, поскольку времена года на Земле меняются предсказуемым образом, а более холодные лета наступали в эти промежутки времени. Однако около миллиона лет назад был момент, называемый «среднеплейстоценовым переходом», когда интервалы ледниковых периодов изменились с каждых 40 000 лет до каждых 100 000 лет.
Новое исследование, опубликованное сегодня в журнале Geology, предполагает, что океаны могут быть ответственны за эти изменения, особенно в том, как они высасывают углекислый газ (CO2) из атмосфера.
Изучая химический состав крошечных окаменелостей на дне океана, команда обнаружила, что больше CO2 хранилось в глубинах океана в периоды ледникового периода в с регулярными интервалами каждые 100 000 лет.
Это говорит о том, что в это время из атмосферы в океаны вытягивался дополнительный углекислый газ, что впоследствии привело к снижению температуры на Земле и позволило обширным ледяным щитам поглотить Северное полушарие.
Ведущий автор исследования, профессор Кэрри Лир из Школы наук о Земле и океане, сказала: «Мы можем думать об океанах как о вдыхании и выдыхании углекислого газа, поэтому, когда ледяные щиты больше, океаны вдыхали углекислый газ из атмосферы, делая планету холоднее. Когда ледяные щиты малы, океаны выделяют углекислый газ, поэтому в атмосфере его больше, что делает планету теплее.
"Глядя на окаменелости крошечных существ на дне океана, мы показали, что, когда ледяные щиты наступали и отступали каждые 100 000 лет, океаны в холодные периоды поглощали больше углекислого газа, предполагая, что меньше осталось в атмосфере."
Морские водоросли играют ключевую роль в удалении CO2 из атмосферы, поскольку он является важным компонентом фотосинтеза.
CO2 возвращается в атмосферу, когда глубинные океанские воды поднимаются на поверхность в результате процесса, называемого апвеллингом, но при наличии большого количества морского льда это предотвращает CO2 при выдохе, который может увеличить размер ледяных щитов и продлить ледниковый период.
"Если мы думаем об океанах, вдыхающих и выдыхающих углекислый газ, присутствие огромного количества льда похоже на гигантскую пробку. Это похоже на крышку на поверхности океана", - продолжил профессор Лир.
Климат Земли в настоящее время находится в теплом периоде между ледниковыми периодами. Последний ледниковый период закончился около 11 000 лет назад. С тех пор температура и уровень моря поднялись, а ледяные шапки отступили к полюсам. В дополнение к этим природным циклам антропогенные выбросы углерода также оказывают влияние на потепление климата.