В ледниковых периодах виновато железо

Всё очень просто: во время ледниковых периодов уровень моря снижается, обнажаются и высыхают отложения, богатые железом и прочими питательными веществами. Ветер поднимает в воздух эту пыль, она со временем падает в море и кормит фитопланктон, который высасывает из атмосферы двуокись углерода. Когда этого парникового газа становится очень мало, начинается новое похолодание и новый ледниковый период. Фитопланктон потихоньку вымирает, океан постепенно возвращает углекислый газ атмосфере, мир теплеет, но тем временем ветер несёт новую пыль, закладывая основы очередного похолодания.

Эта гипотеза была сформулирована ещё в конце 1980-х, однако до последнего времени неоспоримые доказательства в её поддержку получить никак не удавалось. Находили только временные корреляции между ростом концентрации насыщенной железом пыли в поверхностных водах и увеличением биологической продуктивности.

Палеоклиматолог Альфредо Мартинес-Гарсиа из Швейцарской высшей технической школы Цюриха и его коллеги разработали новый способ изучения отложений морского дна. В кернах их интересовал органический материал, связанный с карбонатными скелетами определённых видов фораминифер (эти виды крупнее по сравнению с другими, и их легче выявить), а точнее — азот, который микроорганизмы поглощают в виде нитратов, растворённых в воде. Чем выше доля тяжёлых изотопов, тем больше поверхностные воды над этим местом были наполнены жизнью. Ну а возраст конкретного образца отложений определялся старым добрым радиоуглеродным датированием.

Новый метод применили к керну длиной более 5 м, в котором упаковано более 160 тыс. лет истории. Его добыли у юго-западного берега Южной Африки. Роза ветров там такова, что туда должно было нести пыль с восточного побережья Южной Америки во времена ледниковых периодов и снижения уровня моря и с пустынных равнин Патагонии — в эпохи межледниковья.

Обнаружена сильная корреляция между количеством пыли, биологической продуктивностью на поверхности океана и количеством нитратов, растворённых в воде и поглощённых фораминиферами. Все эти показатели достигали пиков в последние ледниковые периоды и во время похолоданий между ними.

Правда, биохимические параметры, выявленные этим исследованием, лишь наполовину объясняют колебания концентрации углекислого газа между ледниковыми периодами и интергляциалами, подмечает климатолог Эндрю Уотсон из Эксетерского университета (Великобритания). Из этого следует, что, хотя удобрение океанов железом действительно играет важную роль в земном климате, эта роль не самая главная. Выходит, если мы, как неоднократно предлагалось, начнём насыщать океан железом ради борьбы с глобальным потеплением, ещё не факт, что у нас что-нибудь получится. Рост численности фитопланктона приводит к росту численности видов, которые им питаются, и ещё вопрос, какое количество углекислого газа, поглощённого фитопланктоном, опустится на дно и останется в отложениях, а какое вернётся в систему благодаря дыханию других морских обитателей.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Подготовлено по материалам ScienceNOW.