Исследователи зафиксировали ускорение денитрификации океана во время дегляциации

Новое международное исследование показывает, что по мере таяния ледников во время дегляциации последнего ледникового периода и потепления глобального океана уровень кислорода в океане снизился, а скорость денитрификации ускорилась на 30–120 процентов. Это привело к образованию бедных кислородом морских регионов и нарушило баланс азотного цикла океана.

К концу дегляциации океаны адаптировались к новому, более тёплому состоянию, и азотный цикл стабилизировался, хотя на это потребовалось несколько тысячелетий. Современное глобальное потепление, связываемое с деятельностью человека, вызывает опасения, что денитрификация может негативно повлиять на морские экосистемы в ближайшие столетия, с потенциально серьёзными последствиями для океанических пищевых сетей.

Результаты исследования, поддержанного Национальным научным фондом США (NSF), опубликованы на этой неделе в журнале Nature Geoscience. «Потепление во время дегляциации примерно 20 000–10 000 лет назад привело к снижению количества растворённого в морской воде кислорода и усилению денитрификации, то есть удаления азотных питательных веществ из океана», — пояснил океанограф из Университета штата Орегон Андреас Шмиттнер. Поскольку азот необходим для роста водорослей, это влияет на рост и продуктивность фитопланктона, а также может влиять на концентрацию CO₂ в атмосфере.

Учёные проанализировали более 2300 образцов морских донных кернов и создали 76 временных рядов по изотопам азота в этих отложениях за последние 30 000 лет. Они обнаружили, что во время последнего ледникового максимума азотный цикл Земли находился почти в равновесном состоянии: количество азотных питательных веществ, добавляемых в океан (азотфиксация), компенсировало потери от денитрификации. После периода усиленной денитрификации океаны медленно вернулись к состоянию, близкому к стабильному.

«Измерения показывают, что содержание кислорода в океане уже снижается, — отметил Шмиттнер. — Изменения во время дегляциации последнего ледникового периода происходили на протяжении тысяч лет. Но текущие тенденции потепления развиваются гораздо быстрее, что почти наверняка вызовет более быстрые изменения в океане, хотя для их развёртывания могут потребоваться десятилетия или даже столетия».