Уязвимость углеродного цикла может ввергнуть Землю в ледниковый период из-за перерегулирования при потеплении

Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружили недостающий элемент в прежних описаниях того, как Земля перерабатывает углерод. В результате они считают, что глобальное потепление может привести к перерегулированию и наступлению ледникового периода.

Традиционный взгляд предполагает, что климат Земли регулируется медленной, но надежной естественной системой выветривания горных пород. Дождь захватывает CO₂ из воздуха, разрушает породы, а растворенный углерод в итоге связывается в карбонатах на морском дне. Однако геологические данные указывают на эпохи в прошлом, когда планета полностью покрывалась льдом, что не объясняется этой плавной регуляцией. Ученые обнаружили, что ключевую роль играет морское захоронение углерода через фитопланктон. В более теплом мире усиленный сток питательных веществ (например, фосфора) в океан стимулирует рост водорослей, которые поглощают CO₂. Но их последующее разложение лишает воду кислорода, что приводит к рециркуляции фосфора вместо его захоронения. Это создает петлю положительной обратной связи: больше питательных веществ → больше планктона → меньше кислорода → еще больше рециркулирующих питательных веществ. При этом огромные объемы углерода захораниваются, и планета резко охлаждается.

Как пояснил геолог Энди Риджуэлл, соавтор статьи в Science, эта система не стабилизирует климат плавно, а приводит к перерегулированию, охлаждая Землю значительно ниже исходной температуры, что в их компьютерной модели может спровоцировать ледниковый период. Сегодня, однако, из-за более высокого содержания кислорода в атмосфере этот эффект будет слабее, чем в глубоком прошлом. Тем не менее, авторы предсказывают, что охлаждение с перерегулированием произойдет, что потенциально может приблизить начало следующего ледникового периода. «Нам нужно сосредоточиться сейчас на ограничении текущего потепления. То, что Земля в конечном итоге остынет, каким бы неустойчивым ни был этот путь, не произойдет достаточно быстро, чтобы помочь нам в этой жизни», — отметил Риджуэлл.