Колебания уровня кислорода в атмосфере формировали климат Земли на протяжении эпох

Колебания количества кислорода в атмосфере Земли существенно влияли на глобальный климат на протяжении всей истории планеты. Новое исследование под руководством Мичиганского университета пришло к выводу, что усилия по реконструкции прошлых климатов должны учитывать этот ранее упускавшийся из виду фактор.

В настоящее время кислород составляет около 21% объема атмосферы Земли, но за последние 541 миллион лет этот показатель варьировался от 10% до 35%. В периоды снижения уровня кислорода падение атмосферной плотности приводило к усилению испарения с поверхности, что, в свою очередь, вело к увеличению количества осадков и повышению температур, объясняет палеоклиматолог Мичиганского университета Кристофер Полсен.

«Связь между уровнями кислорода и климатом ранее никогда не рассматривалась. Оказывается, это важный фактор в геологических масштабах времени», — сказал Полсен, профессор кафедры наук о Земле и окружающей среде. Хотя кислород и не является для климата таким критическим фактором, как уровни удерживающего тепло углекислого газа, он играет ключевую роль.

Исследование, опубликованное в журнале Science, количественно оценило влияние изменяющихся уровней кислорода на климат с помощью глобальной климатической модели атмосферы. Моделирование было сосредоточено на середине мелового периода, в частности на сеноманском веке (100.5–93.9 млн лет назад), для которого характерны высокие уровни CO₂ и самые теплые условия за последние 100 млн лет.

Симуляции с уровнем кислорода от 5% до 35% показали, что его снижение приводит к существенному увеличению глобальных температур и количества осадков. По мнению авторов, колебания концентрации кислорода могут помочь объяснить особенности палеоклиматической летописи, такие как теплые полярные температуры и неожиданно высокие уровни осадков в некоторые периоды, которые не находят объяснения только за счет вариаций CO₂. При этом для современного изменения климата вариации уровня кислорода не являются важным фактором.