Во время ледниковых периодов неустановленный регуляторный механизм предотвращал падение концентрации CO2 в атмосфере ниже уровня, который мог бы привести к неконтролируемому охлаждению, сообщается в исследовании, проведенном исследователями из ICTA-UAB и опубликованы онлайн в Nature Geoscience на этой неделе. Исследование предполагает, что механизм мог быть связан с биосферой, поскольку растения и планктон изо всех сил пытались расти при очень низких уровнях CO2..
Атмосферный CO2 концентрации колебались в диапазоне 100 ppm (частей на миллион по объему) во время ледниковых периодов. Точные процессы, лежащие в основе этого изменения, было трудно определить, но известно, что изменения в хранении углерода фотосинтезирующими организмами сыграли важную роль.
Когда мы внимательно изучили измерения ледяных кернов, мы заметили, что концентрация CO2 в атмосфере колебалась около 190 частей на миллион в течение большей части последних 800 000 лет, но очень редко падал ниже», - сказала Сара Эгглстон, исследователь из Института экологических наук и технологий (ICTA-UAB) и соавтор исследования. «Это было удивительно, потому что предполагает, что эти очень низкие концентрации CO2 были довольно стабильными. Более того, мы знаем, что CO2 часто был очень в далеком геологическом прошлом, но у нас нет доказательств того, что концентрации CO2 когда-либо были ниже 190 частей на миллион».
"Мы знаем, что на протяжении сотен тысяч лет CO2 регулируется путем медленной реакции с открытыми камнями", - объяснил Эрик Гэлбрейт, ведущий автор исследования и представитель ICREA. профессор ICTA-UAB. «Но это было бы слишком медленно, чтобы объяснить стабильность в течение периодов всего в несколько тысяч лет, как мы видим в ледяных ядрах. Так что, должно быть, это был какой-то другой механизм, который срабатывал при очень низком CO2".
Авторы предполагают, что, скорее всего, именно биосфера поддерживала обитаемые температуры, поскольку при очень низких уровнях CO2 растения и фитопланктон изо всех сил пытаются фотосинтезировать. Более медленный рост этих организмов означал бы, что меньше углерода в почве и на глубине океана, оставив больше в атмосфере, и предотвратив дальнейшее падение концентрации CO2. Это могло бы предотвратить резкое похолодание, которое привело бы к тому, что Земля замерзла бы как «снежный ком».
Однако исследование не выявило соответствующей регуляции во время теплых частей циклов ледникового периода, предполагая, что у Земли нет подобного механизма для предотвращения быстрого потепления.