Наприкінці льодовикових періодів з океану в атмосферу виділяється значна кількість двоокису вуглецю. Науковці припускають, що це – одне з можливих пояснень, чому між льодовиками чергуються періоди похолодань, коли рівень СО2 в атмосфері знижується, та потеплінь, коли він підвищується (таким, для прикладу, є нинішній період).
Що спонукає розчинений вуглекислий виділятися з вод світового океану в атмосферу – загадка, на яку вчені не мають однозначної відповіді. Досі найпоширенішою була гіпотеза, згідно з якою СО2 вивільняють глибинні водні пласти Південного океану, які піднімаються на поверхню під дією зміни сили та напряму вітрів (так званий «апвелінг»). Останнє дослідження швейцарських науковців, однак, ставить цю гіпотезу під сумнів та постулює, що глибинні та поверхневі водні пласти чергуються не під дією вітрів, а внаслідок змін порядку загальної циркуляції океанів [1].
Нелі Меклер, океанолог з Федеральної вищої технічної школи у Цюріху, пояснює, наскільки ця проблема важлива для науковців: «Різниця в кліматі та вмісту СО2 в атмосфері під час льодовиків та інтергляціалів є одним з найбільших питань, яке турбує палеокліматологів. Оскільки більшість світових запасів двоокису вуглецю в часи обледеніння Північної півкулі перебували у світовому океані, розуміння того, що їх примусило виділитися в атмосферу, є надзвичайно важливим для побудови кліматичних моделей у майбутньому».
Науковець пояснює, що внаслідок танення льодового покрову наприкінці льодовикового періоду в світовий океан потрапила величезна кількість прісної води. Внаслідок цього змінилась звична циркуляція океанів з півночі на південь, і атмосферне тепло, яке раніше рівномірно розподілялося по усій площі Світового океану під дією цієї циркуляції, дифундувало донизу, підігріваючи нижні пласти води, які зазвичай холодніші та густіші. Ці пласти у Південному океані дуже насичені СО2, а оскільки навіть його верхні шари достатньо холодні та густі, температура нижніх, як не парадоксально, стала більшою, а густина - меншою. Як наслідок, насичені вуглекислим газом нижні пласти води Південного океану стали підійматися на поверхню, виділяючи в атмосферу СО2.
Висновки Меклер підтверджують донні відклади, підняті нею у районі тропічної Африки. Ці відклади містять силікати, нагромадження яких співпадає з льодовиковими періодами. Річ у тім, що ці силікати сформувалися з черепашок діатомових водоростей. В ті часи в океані було багато поживних речовин, які потрапили на поверхню з глибшими пластами води, що зумовило збільшення популяції діатомових водоростей. Саме їх черепашки у вигляді силікатів донині збереглися у донних відкладах.
Течія не віднесла поживні речовини, які зумовили різке збільшення популяції діатомових водоростей, далі в океан, оскільки наприкінці льодовикового періоду порушилась циркуляція океанічних вод з півночі на південь. Саме це порушення, як стверджує Нелі Меклер, зумовило і піднесення на поверхню нижніх шарів води Південного океану з наступним виділенням CO2.
Примітка:
Загальна циркуляція океанів – це система замкнутих морських течій, які виявляються як в масштабах окремих океанів, так і в масштабах усієї планети. Такі течії переносять енергію та речовину в меридіальному і широтному напрямах та є одним з основних кліматоутворюючих факторів на планеті. Основна причина циркуляції океанів – обертання Землі навколо власної осі та зумовлена ним сила Коріоліса, під дією якої океанічні течії плинуть за годинниковою стрілкою в Північній півкулі та проти годинникової стрілки в Південній. Крім того, на циркуляцію океанів впливають і інші чинники – вітри, нерівномірність розподілу сонячної енергії, рельєф тощо.
29.03.2013