Новый взгляд на то, как карбонаты фиксируют глобальный углеродный цикл

Ученые из Принстонского университета, изучая современные карбонатные отложения на острове Андрос (Багамы), предложили новую гипотезу, объясняющую аномально высокое содержание изотопа углерода-13 (¹³C) в древних и некоторых современных известняках. Это ставит под сомнение традиционные подходы к реконструкции прошлого глобального углеродного цикла по изотопному составу карбонатных пород.

Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), показывает, что высокие значения δ¹³C могут быть локальным явлением, а не отражением глобальных изменений в углеродном цикле. Ученые объясняют этот феномен механизмом «суточного углеродного двигателя». Днём фотосинтез водных растений на мелководье активно потребляет легкий изотоп углерод-12, обогащая воду углеродом-13. Одновременно фотосинтез повышает насыщенность воды карбонатом кальция, ускоряя осаждение известняка именно в дневное время. Ночью дыхание возвращает углерод-12 обратно в воду, но осаждение карбоната почти прекращается, поэтому в породе фиксируется только «дневной» сигнал с высоким содержанием ¹³C.

«Если предположить, что этот сигнал отражает глобальные условия океана, вы вынуждены делать радикальные выводы о крупных изменениях в углеродном цикле», — отметил профессор Адам Малуф, соавтор работы. Этот процесс характерен для защищенных мелководных платформ, подобных Багамским, и его необходимо учитывать при интерпретации данных по древним карбонатам, которые часто формировались в аналогичных условиях.