Океан и CO₂

С начала плейстоцена на Земле постоянно чередовались ледниковые периоды и межледниковия. В первой половине этой эпохи ледниковые циклы длились по 41 тыс. лет, а затем, в ее середине, произошел сбой в «климатической машине» и ледниковые циклы стали намного длиннее — около 100 тыс. лет. Исследование международной группы ученых показало, что смена цикличности оледенений совпадает по времени со сменой режима циркуляции между глубоководными и поверхностными водами в Южном океане.

Океаны — одни из важнейших нейтрализаторов СО₂. Если в воды океана попадает слишком много углекислого газа, кислотность воды увеличивается и истощаются запасы минерального карбоната кальция, необходимого для нейтрализации СО₂. Новые оценки антропогенного вклада в закисление океана показывают, что сразу в нескольких зонах Мирового океана это вклад составляет от 40 до 100%.

Массовое вымирание на рубеже пермского и триасового периодов складывается из двух резких снижений биоразнообразия, разделенных промежутком примерно в 80 тысяч лет. Детальный анализ соотношения изотопов углерода и бора в морских осадочных карбонатных породах, сформировавшихся в конце перми и начале триаса, показал, что второй эпизод вымирания совпадает с резким снижением pH морской воды. По-видимому, закисление океана было вызвано выбросом огромного количества CO₂ в ходе формирования Сибирских траппов.

Детальные наблюдения за изменениями содержания тяжелого изотопа кислорода ¹⁸O, входящего в состав CO₂, позволили лучше представить себе, как экосистемы Земли и атмосфера обмениваются этим газом. Выяснилось, что оборот CO₂ между атмосферой и совокупностью всех наземных и океанических экосистем происходит быстрее, чем предполагалось ранее, и процессы эти оказались тесно связанными с явлениями Эль-Ниньо.