Nowe badanie ujawnia kluczową rolę Oceanu Południowego w przejściu klimatycznym w środkowym plejstocenie, podkreślając jego wpływ na magazynowanie dwutlenku węgla i przedłużające się epoki lodowcowe – odkrycie to ma kluczowe znaczenie w miarę ciągłego ocieplania się Oceanu Południowego.
Nowe badanie opublikowane w Nauka kwestionuje istniejące teorie na temat pochodzenia kluczowej zmiany podczas epok lodowcowych Ziemi. Badania te, prowadzone przez międzynarodowy zespół z Instytutu Oceanograficznego Woods Hole (WHOI), Obserwatorium Ziemi Lamont-Doherty, Instytutu Oceanografii Scripps i Uniwersytetu w Cardiff, oferują świeże spojrzenie na wpływ oceanu na klimat podczas przejścia środkowo-plejstoceńskiego – tajemniczego zjawiska okres zmiennych cykli klimatycznych, który rozpoczął się około miliona lat temu.
Zaproponowano wiele teorii na temat przejścia środkowoplejstoceńskiego, a ważna z nich jest powiązana ze znacznym osłabieniem atlantyckiej południkowej cyrkulacji wywrotnej (AMOC). Jednak nowe odkrycia sugerują równie ważną, ale znacznie bardziej zróżnicowaną rolę głębokich oceanów.
Badanie sekwestracji węgla w głębinach oceanicznych i wpływu na klimat
Wykorzystując dane klimatyczne z ostatnich 1,2 miliona lat, zespół zrekonstruował właściwości głębin oceanicznych, które mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia przepływu oceanu i możliwości sekwestracji dwutlenku węgla. „Głęboki ocean jest ogromny, zwłaszcza biorąc pod uwagę jego zdolność do magazynowania dwutlenku węgla (CO2) w porównaniu z atmosferą” – stwierdziła główna autorka, dr Sophie Hines, asystent naukowy w WHOI. „Nawet niewielka zmiana w cyrkulacji oceanicznej może znacząco wpłynąć na globalny klimat”.
Naukowcy przeanalizowali próbki rdzeni osadów zebrane podczas wyprawy 361 w ramach Międzynarodowego Programu Odkryć Oceanów (IODP) w pobliżu Kapsztadu w Republice Południowej Afryki. Badając węgiel i tlen ze skamieniałości organizmów jednokomórkowych zwanych otwornicami i izotopami neodymu, zespół odkrył szczegóły dotyczące zmian temperatury i zasolenia w głębinach oceanów, a także historii mieszania się wód pochodzących zarówno z półkuli północnej, jak i południowej.
Wpływ lodu Antarktyki na cykle oceaniczne i klimatyczne
Doktor Sidney Hemming, profesor nauk o Ziemi i Środowisku im. Arthura D. Storke’a w Obserwatorium Ziemi Lamont-Doherty i współprzewodniczący naukowiec ekspedycji, powiedział: „Co najważniejsze, pokazujemy, że zmiany różnych właściwości głębin oceanicznych nie zawsze są zgodny. Dzięki naszemu bardziej szczegółowemu zapisowi z wieloma proxy, który obejmuje okresy przejściowe, odkrywamy, że na intensyfikację epoki lodowcowej wpływ miały przede wszystkim zmiany wokół Antarktydy”.
Sugeruje się, że wraz z rozszerzaniem się pokrywy lodowej Antarktyki zwiększyło to zdolność oceanów do magazynowania węgla, co prowadzi do obniżenia poziomu CO w atmosferze2 poziomy, chłodniejszy klimat i przedłużające się cykle epoki lodowcowej.
Dr Hines dodał: „Nasze badania rzucają światło na zawiłe powiązania między dynamiką oceanów a zmianami klimatycznymi, podkreślając znaczenie Oceanu Południowego w zrozumieniu historii klimatu naszej planety”.
Niedawne badania podkreślają pilność antropogenicznej zmiany klimatu, szczególnie w odniesieniu do redukcji AMOC. Ponieważ Ocean Południowy ociepla się w zastraszającym tempie, zrozumienie jego dynamiki ma kluczowe znaczenie. Ocean Południowy odgrywa kluczową rolę w regulowaniu globalnych wzorców klimatycznych, a jego zmiany mogą mieć znaczące konsekwencje dla ekosystemów i systemów pogodowych na całym świecie.
Odniesienia: „Revisiting the mid-pleistocene przejściowy kryzys cyrkulacji oceanicznej” autorstwa Sophii KV Hines, Christophera D. Charlesa, Aidana Starra, Stevena L. Goldsteina, Sidneya R. Hemminga, Iana R. Halla, Nambiyathodi Lathiki, Mollie Passacantando i Louise Bolge, 7 listopada 2024 r., Nauka.
DOI: 10.1126/science.adn4154
