Несколько коллапсов циркуляции океанического дна произошло за последние 4,7 млн лет

Антарктическая придонная вода (ААПВ) покрывает более двух третей дна Мирового океана, и ее образование в последнее время сократилось. Однако ее долгосрочная изменчивость не была хорошо изучена.

Китайские исследователи реконструировали историю ААПВ примерно до 4,7 млн лет назад. Они обнаружили, что ААПВ коллапсировала несколько раз, и такие коллапсы могли вызвать перенос влаги, что послужило толчком к оледенению Северного полушария (СП).

Работа была опубликована в журнале Science Advances 24 февраля.

В основу исследования легла конкреция Fe-Mn диаметром 36 мм из восточной части Тихого океана, расположенная на глубине 5 050 м ниже уровня моря. Конкреция была собрана морской геологической службой Гуанчжоу, Геологическая служба Китая.

Магнитное сканирование стало важным фактором в получении точных результатов датировки. "Это ключевой момент, хотя окончательное датирование было получено путем интеграции с 10Be/9Be, потоком металла Co и астрономической настройкой", - сказал доктор И Лян из Университета Тунцзи, первый автор исследования и постдок Института геологии и геофизики (IGG) Китайской академии наук (CAS).

"Поскольку ААПВ является основным поставщиком кислорода в придонном регионе океана, мы использовали различные научные методы, чтобы определить связь между накоплением металлов в Fe-Mn конкреции и окислительно-восстановительными условиями океана", - сказал руководитель исследования профессор Денг Ченглонг из IGG/CAS. "Содержание Ni, Mn и Cu используется для индикации изменений в ААПВ".

Эти результаты показывают, что кислород морской воды претерпевает линейное увеличение в восточной части Тихого океана примерно с 3,4 млн лет назад. Эта тенденция согласуется с наблюдениями за Антарктическим ледниковым щитом (АЛЩ), что позволяет предположить ковариацию между ними.

Сравнивая запись ААПВ с другими геологическими записями за последние миллионы лет, исследователи обнаружили ледниковое усиление циркуляции океанического дна. Это наблюдение предполагает, что атмосферный CO2 мог регулярно накапливаться в глубоком океане, когда климат Земли был холодным, например, в прошлые ледниковые периоды.

Сравнение четко выделили семь интервалов с низким содержанием кислорода в морской воде, что свидетельствует о том, что влияние ААПВ было снижено до гораздо более низкого уровня. Эти периоды известны как коллапс ААПВ и сопровождались усилением североатлантического глубоководья, а также ключевыми этапами истории СП, например, когда СП становился интенсивным или усиливался.

Хотя мы не знаем, что произойдет в ответ на длительное таяние АЛЩ и замедление ААПВ, коллапс ААПВ, возможно, несколько раз в прошлом втягивал Землю в более суровый ледниковый климат.

українською мовою