Вчені висунули ідею, яка пояснює збільшення тривалості циклів зледеніння з 41 до 100 тисяч років близько мільйона років тому. Ця кліматична зміна може бути пов'язана з уповільненням вертикального перемішування в Південному океані, який об'єднує омиваючі Антарктиду води. Результати опубліковані в журналі Science, інформує Ukr.Media.
Зміни клімату на Землі протягом останніх 2,6 мільйонів років, передусім, характеризуються циклічною зміною льодовикових періодів і міжльодовикових. Вважається, що ця періодичність визначається поступовими повторюваними варіаціями в кількості сонячного світла внаслідок еволюції орбіти і нахилу осі обертання планети. Відгуки в наземних системах, такі як зміни концентрації парникових газів в атмосфері і коливання займаної льодовиками площі в Північній півкулі, підсилюють цей ефект.
Однак у середині плейстоцена між 0,7 та 1,25 мільйона років тому відбулося значне подовження льодовикового циклу з 41 до 100 тисяч років. Цей факт отримав назву «проблеми 100 000 років», оскільки у коливаннях кількості сонячної енергії, яка надходить на Землю, є періоди близько 100 000 років, але їх вплив незначний порівняно з іншими періодами 21 і 40 тисяч років. Разом зі зростаючою тривалістю змінилися і інші параметри циклів: холодні періоди стали ще холоднішими, а атмосферна концентрація вуглекислого газу в цей час стала меншою ще на 40 частин на мільйон, що збільшило різницю між льодовиковим періодом і міжльодовиковим у два рази. Завдання дослідження цього періоду ускладнюється нестачою геологічних даних, які детально покривають весь проміжок часу, який зацікавив вчених.
Адам Хазенфрац (Adam Hasenfratz) з Швейцарської вищої технічної школи Цюріха і його колеги представили результати аналізу температури і солоності приповерхневих і глибоководних областей Південного океану протягом останніх 1,5 мільйонів років. Використовуючи відношення концентрацій магнію і кальцію, а також ізотопний склад кисню в копалин раковинах одноклітинних організмів форамініфер, авторам вдалося відновити історію змін вертикальної циркуляції води протягом періоду зміни тривалості льодовикових періодів.
Циркуляція води в океані забезпечує транспорт тепла, поживні речовини і вуглецю у вигляді різних сполук. У разі Південного океану основним чинником є вітри, які постійно дмуть зі сходу на захід в Південній півкулі, які штовхають воду біля поверхні ближче до екватора і дозволяють багатою поживними речовинами і розчиненим вуглецем воді з глибини підніматися. Проте Південний океан відіграє особливу роль, адже, на відміну від інших океанів, що піднімаються з глибини речовини не повністю засвоюються фітопланктоном через нестачу заліза і меншої кількості сонячного світла. Отже, зміни в циркуляції Південного океану можуть значно вплинути на розподіл вуглецю між водою і атмосферою.
Вчені прийшли до висновку, що в цей час вода в глибинах почала застоюватися, а не поверхні стає менш солоною, що говорить про зростання стратифікації океану, тобто поділу його товщі на шари з різними властивостями. В результаті розчинів у глибинних водах вуглекислий газ перестав потрапляти до поверхні, що зменшило його концентрацію в атмосфері. Внаслідок цього льодовикові періоди тривали всупереч орбітальним факторам, які впливають на клімат.
