За последний миллион лет ледниковый период на Земле наступал примерно каждые 100000 лет. Этот цикл существует на самом деле, и разные группы ученых в разное время пытались найти причину его существования. Правда, превалирующей точки зрения по этому вопросу пока нет.
Более миллиона лет назад цикл был другим. Ледниковый период сменялся потеплением климата примерно раз в 40 тыс. лет. Но затем периодичность наступления ледников сменилась с 40 тыс. лет до 100 тыс. Почему так случилось?
Эксперты из Кардиффского университета предложили собственное объяснение этому изменению. Результаты работы ученых были опубликованы в авторитетном издании Geology. По мнению специалистов, основная причина смены периодичности наступления ледниковых периодов — это океаны, вернее, их способность поглощать углекислый газ из атмосферы.
Изучая отложения, составляющие дно океанов, команда обнаружила, что концентрация СО2 изменяется от слоя к слою отложений как раз с периодом в 100 тыс. лет. Вполне вероятно, говорят ученые, что излишки углекислого газа были извлечены из атмосферы поверхностью океана с дальнейшим связыванием этого газа. В результате среднегодовая температура постепенно понижается, и наступает очередной ледниковый период. И так получилось, что продолжительность ледникового периода более миллиона лет назад увеличилась, а цикл «тепло-холод» стал более длительным.
«Вероятно, океаны поглощают и выделяют углекислый газ, и когда льдов становится больше, океаны поглощают больше углекислого газа из атмосферы, делая планету холоднее. Когда льдов мало, океаны выделяют углекислый газ, так что климат становится теплее», — говорит профессор Кэрри Лиар (Carrie Lear). «Изучая концентрацию углекислого газа в останках крошечных существ (здесь имеются в виду осадочные породы, — прим.ред.), мы узнали о том, что в периоды, когда площадь ледников увеличивалась, океаны поглощали больше углекислого газа, так что можно предположить, что в атмосфере его становится меньше».
Морские водоросли, как утверждают специалисты, играли основную роль в поглощении CO2, поскольку углекислый газ является важнейшим компонентом процесса фотосинтеза.
Углекислый газ попадает из океана в атмосферу в результате апвеллинга. Апвеллинг (англ. upwelling) или подъём — это процесс, при котором глубинные воды океана поднимаются к поверхности. Наиболее часто наблюдается у западных границ материков, где перемещает более холодные, богатые биогенами воды с глубин океана к поверхности, замещая более тёплые, бедные биогенами поверхностные воды. Также может встречаться практически в любом районе мирового океана.
Слой льда на поверхности воды предотвращает попадание углекислого газа в атмосферу, так что, если замерзает значительная часть океана, это продлевает продолжительность ледникового периода. «Если мы считаем, что океаны выделяют и поглощают углекислый газ, то мы должны понимать, что большое количество льда предотвращают этот процесс. Это как крышка на поверхности океана», — говорит профессор Лиар.
При увеличении площади ледников на поверхности льда не только снижается концентрация «согревающего» CO2, но и увеличивается альбедо тех регионов, которые покрыты льдом. В результате планета получает меньше энергии, а значит, еще быстрее охлаждается.
Сейчас на Земле межледниковый, тёплый период. Последний ледниковый период закончился около 11000 лет назад. С тех пор среднегодовая температура и уровень моря постоянно повышаются, а количество льда на поверхности воды океанов снижается. В результате, как считают ученые, в атмосферу поступает большое количество CO2. Плюс ко всему, углекислый газ производит и человек, причем в огромных количествах.
Все это привело к тому, что в сентябре концентрация углекислого газа в атмосфере Земли повысилась до 400 частей на миллион. Этот показатель увеличился с 280 до 400 частей на миллион всего за 200 лет развития промышленности. Скорее всего, СО2 в атмосфере в обозримом будущем не станет меньше. Все это должно повлечь за собой увеличение среднегодовой температуры на Земле примерено на +5°C в ближайшую тысячу лет.
Специалисты кафедры изучения климата в Потсдамской обсерватории недавно построили модель земного климата с учетом глобального цикла углерода. Как показала модель, даже при минимальных показателях выброса углекислого газа в атмосферу ледниковый щит Северного полушария не сможет увеличиваться. Это означает, что наступление следующего ледникового периода может сдвинуться вперед минимум на 50-100 тысяч лет. Так что впереди нас ждет очередное изменение цикла «ледники-потепление», на этот раз за это отвечает человек.
DOI: 10.1130/G38636.1
Комментарии (39)
nubko
28.10.2016 13:28Я так и не понял из статьи как заканчивается период «холода» и период «Жары»
Много льда-> СО2 остается в океане-> становиться еще холоднее-> еще больше льда
+Лед отражает больше солнечных лучей
Океаны без льда->СО2 спокойно циркулирует-> планета не остывает-> лед не может образоваться.
Где моя логика пошла не туда?
MaximChistov
28.10.2016 13:58емнип чем холоднее вода, тем больше она может поглотить газов на единицу объема
relia
28.10.2016 16:14> емнип чем холоднее вода, тем больше она может поглотить газов на единицу объема
Наоборот — растворимость газов в воде пропорциональна давлению и обратно пропорциональна температуреMaximChistov
28.10.2016 17:02> растворимость газов в воде обратно пропорциональна температуре
> чем холоднее вода, тем больше она может поглотить газов на единицу объема
Так это же одно и то жеrelia
28.10.2016 17:04Да — слово «наоборот» написал по неизвестной причине. Хотел добавить уточнение про (парциальное) давление, а получилось как обычно. Скорее всего в текущей комнате слишком много CO2 в воздухе :)
sergku1213
28.10.2016 14:03Да, момент перекидывания из одного состояния в другое непонятен. Давайте подумаем: холодает, вода лучше начинает растворять углекислый газ(растворимость его растёт), растет площадь льдов — это затрудняет газообмен и увеличивает отражение тепла. Еще похолодание блокирует разложение органики до СО2 в почвах и отложениях в холодных районах. Дойдя до точки максимума похолодания — сильно снижается поглощение СО2 океанами, мешает лед. Поглощение СО2 микроорганизмами океана -( раковины, мел, кораллы) тоже снижается из-за холодной воды. Постепенно начинает накапливаться углекислый газ и процесс выходит на нагрев. Обратный перелом: всё растаяло, вся углекислота из отложений и холодных вод выделилась. Тепло. Много углекислоты. Очень и всюду. Это крайне стимулирует развитие жизни. Всякие рачки массово разводятся и начинают откладывать мел(карбонаты) связывая углекислоту. Происходит постепенное снижение температуры. Такик мысли у меня.
bolnikh
28.10.2016 14:25В статье неявно утверждается, что увеличение концентрации углекислого газа ведет к потеплению. Эти явления коррелируют, но не факт, что происходит именно так как предполагается. Вполне возможно при потеплении растет концентрация углекислого газа — повышается температура воды океана и вода слабее удерживает газ в себе.
Dr-Good
28.10.2016 14:25За окном +3, не отказался бы от лишних +5, не так плох CO2, как его рисуют :)
По статье — честно говоря не слышал ранее про периодичность ледниковых периодов в 100 000 лет. Для этого, как минимум, должно быть некое сочетание глобальных факторов с такой же цикличностью, что мне представляется довольно сомнительным. Плюс, до сих пор нет единого мнения, что это за факторы. Это могут быть крупные горообразовательные эпохи (например образование гор в Антарктиде с последующим ростом ледника или там рост Тибетского плато), или изменения спрединга литосферных плит да вулканическая активность, есть еще чисто космические вещи (циклы солнечной активности, циклы изменения наклона оси Земли, орбиты и тд), биотические процессы (а флора суши и океанов самым активным образом участвует в круговороте углекислоты) и тд. Да, теперь в этом списке глобальных факторов есть и человек, чья главенствующая роль однако, как бы сильно мы себя не любили, мне не кажется однозначной.
Вообще в климатологии есть одна по настоящему точная научная дисциплина — палеоклимат, ибо изучает то, что уже случилось и с самой высокой точностью. Когда же климатологи говорят, какая погода будет через1000 лет — знаете, тут даже Рэй Курцвел со своей сингулярностью отдыхает.
romy4
29.10.2016 17:19за окном +35 уже три месяца, не откажитесь ли ещё от +5, растягивая диапазон жаркой погоды +35 и выше ещё на месяц?
KinsleR
28.10.2016 14:36что-то похожее на объяснение почему все растаяло, есть в теории Земли-снежка, правда там про совсем древние времена и очень длительные.
MaxsimTim
28.10.2016 15:11А вот у меня такой вопрос, кто-то проводил опыты, как растут растения при повышенной концентрации углекислого газа? Я понимаю что в промышленных теплицах, углекислый газ с газовых котлов, подают прямо внутрь. Но всё же есть ли какие то побочные эффекты? Может скоро у нас пальмы начнут расти в 100м высоту и кушать на завтрак кубами весь УК газ что продуцирует наша Цивилизация 0 типа.
Mabusius
28.10.2016 15:43-11Выскажу версию, которую читал у палеоконтактеров…
Египетские пирамиды ориентированы точно по сторонам света. А вот майанские пирамиды нет — они отклоняются от севера на 11 градусов(в градусах могу ошибаться). Почему так? Мегалитическая кладка майанских пирамид(учтите что индейцы потом сверху своего еще понастроили) выглядит гораздо древнее египетских, поэтому возможно они строились до Великого Потопа. Да, того самого, из Библии. Даже офф наука может подтвердить, что чтото такое было. Так вот, как раз примерно 11 000 лет назад шарахнул метеорит по Филиппинам. Так шарахнул, что отколол от материковой плиты кусок(это и есть теперь Филиппины) и наклонил его(с другой стороны марианская впадина образовалась, это тупо щель между плитами). От удара твердая земная кора провернулась на жидкой мантии в результате чего майянские пирамиды оказались повернуты на 11 градусов. Там была куча расчетов доказывающих, что такое в принципе могло быть, но я разумеется их не запоминал. Так вот, вернемся к ледниковому периоду. Фишка в том, что геология формировалась в 19 веке и в основном на данных полученных в Европе. А Европа до Великого Потопа была гораздо севернее! Да, до 11 тысячелетия там был ледник, но был он там не из-за ледникового периода, а тупо потому что это был крайний сервер. Потому и не понятно как происходит смена периодов, потому что никакой смены никогда и не было. Предлагаю обсудить данную версию:…
Murmand
28.10.2016 16:24+4Я конечно не специалист, но мне почему то кажется, что если бы 11000 лет назад по Филиппинам жахнул астероид который отколол и наклонил кусок тектонической плиты, то в том регионе вряд ли бы сейчас что то жило т.к. как минимум половина земного шара подверглась бы экстерминатусу.
Mabusius
28.10.2016 17:03-7Ну так, Великий Потоп же! Волна от цунами посмывала даже инкские мегалитические крепости в горах(официальная наука считает, что это незаконченная стройка). Практически у всех народов мира есть мифы о Великом Экстерминатусе, из-за чего официальная наука считает, что библейский Великий Потоп имеет под собой реальную основу. Такие мифы есть у всех, кроме филиппинцев(так в книге утверждалось), потому что там этого никто не пережил. Ну и кроме того в человеческом ДНК нашли «бутылочное горлышко» — свидетельство того, что когда то на земле был период, когда человеков вдруг стало очень мало.
ЗЫ. Вы хотели пришельцев? Вот вам пришельцы :): практически во всех потопных мифах людей о грядущей катастрофе заранее предупреждают некие высшие силы. Возможно без этого человечество бы и не выжило.isden
28.10.2016 19:03Первобытные люди склонны были любой локальной трагедии придавать глобальный масштаб, – резко ответил Мартин. – А поскольку локальных катастроф хватало, то весь мир о чём-то таком помнил. И каждое весеннее половодье через поколение называлось Вселенским потопом.
(с)
mammuthus
29.10.2016 14:19+1Никакой «официальной» науки быть не может как минимум на том основании, что не существует неофициальной.
simki28781
29.10.2016 19:44>>> наступление следующего ледникового периода может сдвинуться вперед минимум на 50-100 тысяч лет
Отсрочка так же увеличит отклонение по силе, амплитуда колебания увеличится, и ледниковый период будет такой силы и длительности, что человек его не переживет. Как-раз к тому времени кончатся все ресурсы. Цивилизация исчезнет, а чуть позже и вся органическая жизнь, когда Солнце начнет увеличивать свою активность. Изменить ничего нельзя, так как человечество ничем не отличается от колонии насекомых, никакой согласованности, потребляют все доступные ресурсы, плодятся до перенаселения за пределами здравого смысла, а проев ресурсы вымирают.
amdf
30.10.2016 10:22Сейчас на Земле межледниковый, тёплый период.
Видел другое утверждение. Что раз сейчас наблюдаются полярные ледяные шапки, значит сейчас ледниковый период. А межледниковый период будет тогда, когда оба полюса будут свободны от льдов. То, что сейчас сравнительно тепло означает лишь что сейчас локальный максимум температуры внутри нашего ледникового периода.
Xakki
30.10.2016 13:34Зима близко.
Настоящая зима может действительно наступить раньше, чем мы думаем
Wizard_of_light
30.10.2016 13:40Я бы предположил, что цикл оледенения прерывается из-за нарушений в океанских течениях. Вода связывается в ледяных шапках — океаны мелеют, лёд перекрывает проливы — нарушается теплоотвод из экваториальной зоны — экваториальные океаны перегреваются и раскручивают эту рулетку обратно. Чтобы оценить, сколько тепла перетаскивают течения, просто гляньте на карту климатических поясов. У нас в Евразии Гольфстрим их так перекашивает, что на одной и той же параллели с одного края материка пальмы растут, а с другой ягель с трудом выживает.
relia
30.10.2016 14:41Мне данная гипотеза кажется самой вероятной. Тем более, что даже те, у кого ягель на Востоке и Севере Евразии с трудом растет, собирались в 60...70-ых годах принудительно перекачивать воду из Северно-Ледовитого океана в Тихий, что бы сделать его (Тихий) теплее.
FirExpl
Что-то в этой статье не вяжется. Согласно статье, наблюдается цепочка: больше льда -> меньше углекислого газа -> ниже температура планеты -> ещё больше льда -> ещё меньше углекислого газа -> ещё ниже температура -> ещё больше льда OH SHI...!
Не понятно, что же должно разрывать этот порочный круг, чтобы ледниковый период прекратился.
anatoly314
Наверное наступает какой то момент когда льды больше не в состоянии связывать углекислый газ и начинается его накопление в атмосфере, что в свою очередь приводит к потеплению.
Gorthauer87
Тогда оно должно быстро закончится
chieftain_yu
А откуда он там накапливается? Что является его источником?
anatoly314
https://goo.gl/QR17Gj
вот здесь перечислены источники углекислого газа
chieftain_yu
Насколько я понимаю, неантропогенные источники (возможно, за вычетом вулканической активности) при понижении температуры и увеличении ледового щита резко сокращают эмиссию углекислого газа. И мне непонятно, что же их потом стимулирует гнать его в атмосферу опережающими темпами.
Iwantbelieve
Возможен механизм, при котором с похолоданием из атмосферы удаляется все меньше и меньше двуокиси углерода, что, при продолжающейся подпитке вулканизмом, приводит к увеличению ее концентрации и усилению парникового эффекта с дальнейшим потеплением. Он описан вот здесь, в начале статьи.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Земля-снежок
Но я не могу сказать, действует ли он сейчас, потому что большая часть поверхности континентов в настоящее время укрыта слоями осадочных пород, да и эпохи активного вулканизма остались в прошлом.
arheops
Замедляется рост водорослей и растений. Что смещает цикл в сторону СО2.А вулканы все так же активны.
lagutas
Есть хорошая книга Константина Еськова История Земли и жизни на ней. В ней доступно описываются конечные стадии образования ледников. Если вкратце то он описывает это примерно так: после некоторого триггера что приводит к более длительному чем обычно периоду похолодания в полярных районах выпадает большое количество снега, он покрывает значительную часть материков и замерзших океанов, тем самым увеличивая альбедо планеты, больше солнечного света отражается от ее поверхности и этот процесс начинает ускоряться, планета получает все меньше и меньше тепла. Параллельно происходит перемещение влаги в конвективных атмосферных ячейках и эта влага выпадает осадками на ледник, увеличивая его вес, способствует его продвижению в сторону экватора. Когда же из атмосферы изъята значительная часть влаги, то увеличение ледника прекращается он перестает обновляться начинается процесс его разрушения в областях ближе к экватору, запускается обратный механизм, альбедо планеты уменьшается и она начинается нагреваться.