Как Южный океан контролировал климат и атмосферный CO₂ в теплые межледниковья

Новое исследование, опубликованное в Nature Communications, показывает, что усиленная стратификация (слоистость) Южного океана была ключевым фактором, ограничивавшим концентрацию углекислого газа в атмосфере в так называемые «теплые межледниковья» — периоды 800 000–430 000 лет назад. Тогда уровень CO₂ составлял всего 240–260 ppm, что ниже значений в 280–300 ppm для более поздних межледниковий и сегодняшних 420 ppm.

Полученные данные впервые демонстрируют, что более слабое перемешивание верхних и глубинных водных слоев Южного океана в те периоды способствовало удержанию большего количества углерода в глубинах океана. Это, в свою очередь, ограничивало его поступление в атмосферу, ослабляя парниковый эффект, что приводило к более низким температурам в Антарктике и, вероятно, большему размеру ледникового щита. Исследование подчеркивает решающую роль процессов в океане в чувствительности климатической системы Земли.

Для реконструкции прошлого климата международная команда ученых применила инновационный лазерный метод (2D лазерную абляцию) к ферромарганцевой корке, поднятой с глубины около 1600 метров у антарктического континентального склона. Этот метод позволил с высоким временным разрешением проанализировать изотопный состав свинца в корке, который служит индикатором интенсивности перемешивания водных масс в прошлом. «Наши данные показывают, что именно сильная стратификация Южного океана была решающей для сравнительно прохладных межледниковий до события Мид-Бранхеса», — отмечает ведущий автор работы доктор Хуан Хуан.