Как пыль изменила лицо Земли

Весной 2010 года исследовательское ледокольное судно «Полярштерн» вернулось из южной части Тихого океана с научным сокровищем — океаническими осадками из ранее почти не изученной части Южного полярного моря. Для геологов эти образцы — ценный архив, позволяющий реконструировать климатическую историю полярных областей. С помощью уникальных кернов из Южного океана международная исследовательская группа под руководством Института Альфреда Вегенера в Бремерхафене получила полные доказательства того, что пыль оказывала большое влияние на естественный обмен между холодными и теплыми периодами в южном полушарии. Ученые установили, что инфильтрация пыли там была в 2–3 раза выше во время всех ледниковых периодов за последний миллион лет, чем в теплые фазы климатической истории.

«Обильные поставки пыли на большие площади могут влиять на климат по двум основным причинам», — пояснил геоученый д-р Франк Лами. «Через пыль в океан могут попадать такие жизненно важные микроэлементы, как железо. Это стимулирует биологическую продуктивность и увеличивает способность моря связывать углерод. В результате парниковый газ CO₂ удаляется из атмосферы. Кроме того, пыль в атмосфере отражает солнечное излучение, уменьшая тем самым поступление тепла в систему Земли. Оба эффекта приводят к охлаждению планеты». Лами — ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Science 24 января 2014 года.

Влияние поставок пыли на переходы между ледниковыми периодами и теплыми фазами давно предполагалось. Однако до сих пор не было данных для тихоокеанского сектора, который покрывает 50% Южного океана. «Теперь мы можем закрыть этот важный пробел, — подчеркивает Лами. — Мы обнаруживаем те же закономерности в южной части Тихого океана, что и в кернах из южной Атлантики и антарктического льда. Следовательно, увеличенный приток пыли был явлением, затрагивавшим все южное полушарие в холодные периоды».

Получить эти данные было непросто. Тихиоокеанский сектор Южного океана считается одним из самых удаленных и негостеприимных районов мирового океана, известным экстремальными штормами. «Полярштерн» прошел 10 000 морских миль (18 500 км) через эту область, чтобы получить качественные и достаточно длинные осадочные керны.

Ученые полагают, что одной из причин повышенного пылевого потока в ледниковые периоды могло быть смещение или расширение мощных западных ветровых поясов этого региона («ревущие сороковые» и «неистовые пятидесятые») к экватору. Это могло усилить ветровую эрозию в засушливых районах Австралии, а также в Новой Зеландии, где обширное оледенение гор поставляло большое количество мелкозернистого материала.

«Наши исследования теперь без сомнения доказали, что более холодные периоды в южном полушарии на протяжении миллиона лет всегда и почти повсеместно совпадали с более низким содержанием CO₂ в атмосфере и большим притоком пыли. Климатическая история Земли, таким образом, была написана пылью».