Традиционно ученые считают, что климат Земли регулируется естественными процессами выветривания горных пород. Эти процессы — медленные, но надежные, и они играют важную роль в поддержании температуры планеты. Однако недавнее исследование, проведенное учеными из Калифорнийского университета в Риверсайде (UCR), добавляет неожиданный элемент в эту картину и показывает, что глобальное потепление может в конечном итоге привести к ледниковому периоду.
В классической теории углеродного цикла говорится, что дождь захватывает углекислый газ (CO₂) из атмосферы, который затем взаимодействует с горными породами, особенно с силикатами, такими как гранит. Растворяясь, породы поглощают углекислый газ, а растворённый кальций переносится в океан, где соединяется с углеродом и образует известняковые отложения, фиксируя углерод на сотни миллионов лет.
"Когда планета нагревается, породы выветриваются быстрее, и процесс поглощения углерода активизируется, что способствует охлаждению планеты", — объясняет геолог Энди Риджвелл из UCR. Таким образом, природная система выветривания помогает поддерживать баланс температуры.
Однако геологические данные показывают, что ледниковые периоды в ранней истории Земли были намного более экстремальными, чем можно объяснить с помощью простого выветривания. В таких периодах вся планета могла покрыться льдом, и этот процесс не был связан с обычным "мягким" регулированием температуры. Здесь, как оказывается, недостает одного важного элемента: фосфора.
Когда уровень CO₂ в атмосфере увеличивается, фосфор начинает интенсивно смываться в океаны. Этот процесс стимулирует рост планктона, который активно поглощает углерод. При разложении водорослей на морском дне расходуется кислород. Чем больше планктона, тем больше фосфора циркулирует в воде. Это создает петлю обратной связи: больше питательных веществ ведёт к росту планктона, который, в свою очередь, поглощает ещё больше углерода и удаляет кислород из океанов.
Таким образом, океан становится более эффективным в связывании углерода, что приводит к охлаждению планеты. Когда этот процесс выходит из-под контроля, Земля может начать охлаждаться гораздо быстрее, чем ожидается.
Компьютерное моделирование, проведённое учеными, показало, что усиление этого механизма может привести к новому ледниковому периоду.
"Это похоже на кондиционер. Если температура в комнате поднимется, кондиционер включается и удаляет избыточное тепло, пока температура снова не вернется к установленному значению", — говорит Риджвелл.
Однако, по мнению ученого, термостат Земли находится не в той "комнате", что и блок кондиционера, что может привести к неправильной работе климатической системы.
В геологическом прошлом содержание кислорода в атмосфере было значительно ниже, чем сейчас, что делало климатический "термостат" гораздо более нестабильным. Это могло быть причиной экстремальных ледниковых периодов. В современной ситуации планета продолжит нагреваться, но как только термостат выйдет из режима мягкой регулировки, начнется охлаждение. Однако это охлаждение не будет столь экстремальным, как в прошлом, благодаря большему содержанию кислорода в атмосфере.
"Представьте, что термостат переместили ближе к блоку кондиционера. Это поможет устранить избыточное тепло, но охлаждение будет не таким интенсивным, как в геологические эпохи, когда кислорода было меньше", — поясняет Риджвелл.
|
Плюсы |
Минусы |
|
Охлаждение планеты может замедлить глобальное потепление |
Это не предотвратит краткосрочные экстремальные изменения климата |
|
Процесс стабилизирует долгосрочную температуру Земли |
Ожидаемые изменения займут сотни тысяч лет |
|
Океан становится более эффективным в связывании углерода |
Возможно, экосистемы не успеют адаптироваться к изменениям |
А что если Земля не просто потеплеет, а действительно перейдет в новый ледниковый период через несколько сотен тысяч лет? Возможно, это не помешает нам в краткосрочной перспективе, но в долгосрочной перспективе нам нужно думать не только о потеплении, но и о возможном новом ледниковом цикле.
|
Плюсы |
Минусы |
|
Повышение температуры может замедлить наступление ледникового периода |
Ускоряет таяние ледников и повышение уровня моря |
|
Технологические и экономические возможности для адаптации |
Разрушение экосистем, ухудшение здоровья и безопасности людей |
|
В некоторых регионах повышение температуры может быть выгодным |
Риски для сельского хозяйства и продовольственной безопасности |
Как фосфор влияет на климат Земли?
Фосфор в океанах стимулирует рост планктона, который поглощает углерод и удаляет кислород, что может замедлить глобальное потепление.
Когда может начаться новый ледниковый период?
Это случится не в ближайшем будущем, а через десятки или сотни тысяч лет, но природа уже может начать охлаждать планету.
Может ли климатический термостат быть "сломлен"?
Да, в случае, если природные механизмы охлаждения выйдут из-под контроля, что приведет к неожиданным климатическим изменениям.
Хотя глобальное потепление в краткосрочной перспективе остаётся актуальной угрозой, природа планеты имеет сложные механизмы для регулировки температуры. Ожидаемое охлаждение, возможно, наступит, но его влияние на наше поколение будет минимальным.