Подводные запасы газа могут перегреть планету

Новые исследования показывают, что естественные запасы углеродных газов, захваченные в резервуарах на морском дне, могут вырваться и привести к перегреву планеты, как это случалось в доисторические эпохи. Это открытие указывает на потенциально неприятный сюрприз для современного глобального потепления.

Учёные установили, что события, начавшиеся на дне океана тысячи лет назад, настолько нарушили атмосферу Земли, что привели к таянию ледникового периода. Эти выводы бросают вызов давней парадигме, согласно которой только океаническая вода регулировала содержание CO₂ в атмосфере во время ледниковых циклов. Исследование доказывает, что геологические процессы могут резко нарушить углеродный цикл и вызвать глобальные изменения. Для современного мира это может предвещать тревожное развитие: подводные резервуары углерода высвобождали парниковые газы в атмосферу по мере потепления океанов, а сегодня океан снова нагревается из-за антропогенного глобального потепления.

Повторное нарушение этих резервуаров привело бы к выбросу огромного нового источника парниковых газов, усугубляя изменение климата. Повышение температуры океана приближается к этому переломному моменту к концу века. Например, крупный углеродный резервуар в западной части Тихого океана у берегов Тайваня уже находится в пределах нескольких градусов Цельсия от дестабилизации. Более того, это явление не учитывается в прогнозах климатических моделей, так как подводные резервуары углекислого газа были открыты относительно недавно.

«Мы используем прошлое как способ предвидеть будущее, — сказал Лоуэлл Сттт, профессор наук о Земле в USC Dornsife College и ведущий автор исследования, опубликованного в январе в журнале Environmental Research Letters. — Мы знаем, что на дне океанов существуют обширные резервуары углеродного газа. Мы знаем, что когда они были нарушены в плейстоцене, это нагрело планету. Мы должны выяснить, могут ли эти резервуары быть дестабилизированы снова. Это дикий карт, который нам необходимо учесть».

Исследование международной команды учёных из USC, Австралийского национального университета и Лундского университета в Швеции было сосредоточено на восточной экваториальной части Тихого океана (EEP). Учёные обнаружили свидетельства того, что глубоководные гидротермальные системы высвобождали парниковые газы в океан и атмосферу в конце последнего ледникового периода, как раз когда океаны начали нагреваться. Анализ показал четырёхкратное увеличение содержания цинка в раковинах фораминифер — верный признак широкомасштабной гидротермальной активности. Эти данные указывают на крупные выбросы природного углерода из EEP, которые способствовали резкому изменению температуры Земли.

Подобные резервуары, в основном образующиеся у гидротермальных источников, обнаруживают по всему миру, но изучено лишь около трети вулканических регионов океана. Во многих случаях запасы углерода запечатаны гидратными пробками, чувствительными к изменению температуры. Потепление океана может растопить эти «крышки». По прогнозам, к концу века средняя температура поверхности моря может повыситься до 5°F (~2.8°C), что в конечном итоге может дестабилизировать геологические гидратные резервуары.

«Последний раз, когда это произошло, изменение климата было настолько велико, что вызвало конец ледникового периода. Как только этот геологический процесс начинается, мы не можем его выключить», — предупреждает Сттт. Он также отмечает, что подобные события, такие как палеоцен-эоценовый термический максимум (PETM) 55 миллионов лет назад, когда выброс углерода привёл к потеплению на ~8°C, не были уникальными.

Исследование подчёркивает, что эти геологические резервуары углерода явно не включены в текущие расчёты морского углеродного бюджета, используемые для моделирования последствий изменения климата. Даже если лишь небольшой процент неизученных гидротермальных систем содержит отдельные фазы газа или жидкого CO₂, это может существенно изменить глобальный морской углеродный бюджет.