Около 50 миллионов лет назад на Земле была самая теплая климатическая эпоха за последние 65 миллионов лет. Температура была более чем на 10°C выше современной, а концентрация CO₂ в атмосфере достигала примерно 1600 частей на миллион. Международная группа ученых под руководством Института химии Макса Планка выяснила, что важную роль в этом сыграл Южный океан. Об этом сообщает портал Phys.org.
Исследователи изучили изотопы азота в ископаемых раковинах фораминифер из кернов, собранных на четырех участках в Южном океане. Оказалось, что в пик эоценового тепла фитопланктон использовал примерно на 40% меньше доступных питательных веществ, чем в более холодные периоды. Это означает, что биологический углеродный насос — процесс, при котором микроорганизмы поглощают CO₂ и уносят его в глубины океана, — работал значительно менее эффективно.
Моделирование показало, что снижение эффективности на 40% само по себе повышает уровень CO₂ с 700 до примерно 900 частей на миллион, а с учетом обратных связей — до 1100 ppm. Это объясняет как минимум половину роста концентрации CO₂ в тот период. Результаты опубликованы в журнале Nature Geoscience.
Ученые отмечают, что в эоцене океан хуже буферизовал изменения CO₂, чем сейчас, поэтому ослабление насоса оказало более сильное влияние на атмосферу. Кроме того, из-за отсутствия крупных горных хребтов, таких как Альпы и Гималаи, выветривание пород — естественный механизм удаления CO₂ — работало медленнее, что позволяло газу задерживаться в атмосфере на миллионы лет. Исследователи считают, что этот механизм обратной связи, когда потепление высвобождает CO₂ из глубин океана, является устойчивым и мог действовать и в другие эпохи глобального потепления.