Природные резервуары углерода когда-то перегревали Землю

По мере того, как растет беспокойство по поводу антропогенного изменения климата, многие ученые оглядываются через историю Земли на события, которые могут пролить свет на происходящие сегодня изменения. Анализ того, как климатическая система планеты изменилась в прошлом, улучшает наше понимание того, как она может вести себя в будущем. Природные резервуары углерода когда-то перегревали Землю. Нарушения в хранении углерода на поверхности Земли выпустили парниковые газы в атмосферу.

Прошлое - это пролог

Одна из главных задач, стоящих перед учеными-климатологами, состоит в том, чтобы определить, откуда произошли эти выбросы до появления людей, и что вызвало их. Важно отметить, что мы хотим знать, может ли такое событие произойти снова. В конце последней ледниковой эры, примерно 20 000 лет назад, углекислый газ был выпущен в океан из геологических резервуаров, расположенных на морском дне, когда океаны начали теплый. Этот вывод является потенциальным изменением игры. Резервуары углерода в современном океане могут быть снова нарушены, что может привести к серьезным последствиям для океанов и климата Земли. За последние 800 000 лет Земля вращалась между ледниковыми периодами (низкими точками) и теплыми межледниковыми периодами. Но нынешнее потепление климата происходит гораздо быстрее, чем прошлые потепления. Одним из наиболее известных примеров быстрого потепления, вызванного выделением геологического углерода, является палеоцен-эоценовый тепловой максимум, или PETM, крупное событие глобального потепления, которое произошло около 55 миллионов лет назад. Во время PETM Земля нагрелась на 5-9 градусов по Цельсию в течение примерно 10000 лет. Климатологи теперь считают, что PETM является аналогом экологических изменений, происходящих сегодня. Ученые также знают, что уровень углекислого газа в атмосфере быстро повышался в конце каждого позднего плейстоценового ледникового периода, помогая согреть климат.

Озера на дне океана

До настоящего времени не проводилось никаких исследований, чтобы оценить, является ли природный резервуар углекислого газа уязвимым для повышения температуры океана. Но доисторические записи Земли наглядно демонстрируют, что геологические резервуары могут быть дестабилизированы - и что, когда они есть, это приводит к быстрому увеличению содержания углекислого газа в атмосфере и глобальному потеплению. За последние два десятилетия ученые океана обнаружили, что на дне океана, в скалах и отложениях на окраинах активных гидротермальных жерл, есть резервуары с жидкой и твердой двуокисью углерода, накапливающиеся на дне океана. В этих местах вулканическая магма изнутри Земли встречается с перегретой водой, образуя потоки обогащенных углекислым газом жидкостей, которые проникают сквозь трещины в земной коре и мигрируют вверх к поверхности. Когда шлейф этой жидкости встречается с холодной морской водой, углекислый газ может затвердеть в форме, называемой гидратом.