Таяние льдов Антарктики 12 000 лет назад высвободило углекислый газ и изменило климат

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, показывает, как изменения в Южном океане вокруг Антарктиды около 12 000 лет назад способствовали окончанию последнего ледникового периода и повышению уровня CO₂ в атмосфере.

Международная команда учёных под руководством доктора Хуана Хуана из Лаошаньской лаборатории в Циндао проанализировала девять кернов морских отложений из Атлантического и Индийского секторов Южного океана. Изучая изотопный состав редкоземельного металла неодима, они смогли реконструировать изменения в распространении антарктической придонной воды (АПВ) за последние 32 000 лет.

«Мы хотели понять, как менялось влияние антарктической придонной воды — самой холодной и плотной водной массы в мировом океане — во время последней дегляциации и какую роль она сыграла в глобальном углеродном цикле», — поясняет Хуан Хуан.

Исследование выявило, что во время ледникового периода глубокие воды Южного океана были заполнены богатой углеродом водой тихоокеанского происхождения, которая была относительно изолирована от поверхности. Это способствовало хранению углекислого газа в глубинах и поддержанию низкого уровня CO₂ в атмосфере.

По мере потепления климата и отступления ледников, между 18 000 и 10 000 лет назад, объём АПВ увеличился. Это привело к дестабилизации старой структуры водных масс и усилению вертикального перемешивания. В результате накопленный в глубинах углерод начал высвобождаться в атмосферу.

«Расширение АПВ связано с несколькими процессами. Потепление вокруг Антарктиды уменьшило площадь морского льда, что привело к поступлению большего количества талой воды. Образовавшаяся в этот переходный период АПВ имела меньшую плотность и смогла распространиться дальше, усиливая обмен между глубинными и поверхностными водами», — объясняет соавтор исследования, геохимик доктор Маркус Гутьяр.

Полученные данные меняют прежние представления. Ранее считалось, что ключевую роль в изменениях циркуляции глубоких вод в Южной Атлантике играли процессы в Северной Атлантике. Новое исследование показывает, что именно замещение древней, богатой углеродом глубинной воды новой антарктической придонной водой стало решающим фактором для роста атмосферного CO₂ в конце ледникового периода.

Понимание этих прошлых процессов помогает учёным лучше оценивать современные изменения. За последние 50 лет глубинные воды вокруг Антарктиды прогреваются значительно быстрее, чем большая часть остального Мирового океана. Данные палеоклимата, полученные из кернов, необходимы для улучшения прогнозов будущих климатических изменений и оценки скорости потери массы Антарктического ледяного щита.