Ученые нашли неожиданного игрока в многомиллионных климатических циклах Земли

Нашим существованием управляют естественные циклы: от ежедневных ритмов сна и еды до более длительных закономерностей, таких как смена времен года и водный цикл, который повторяется каждые четыре года. Високосные годы.

Изучив отложения морского дна возрастом 65 миллионов лет, мы обнаружили ранее не обнаруженный цикл, который можно добавить в этот список: приливы и отливы в глубоководных морских течениях, связанные с усилением глобального потепления и похолодания на протяжении 2,4 миллиона лет, вызванным изменением климата. Гравитационное перетягивание каната между Землей и Марсом. Наше исследование Опубликовано в Nature Communications.

Циклы Миланковича и ледниковые периоды

Большинство известных нам природных циклов так или иначе определяются движением Земли вокруг Солнца.

Как немецкий астроном Иоганнес Кеплер Орбиты Земли и других планет, впервые реализованные четыре столетия назад, представляют собой не идеально круглые, а слегка сжатые эллипсы. Со временем гравитационное столкновение планет меняет форму этих орбит по предсказуемой схеме.

Эти изменения влияют на наш климат в долгосрочной перспективе, влияя на приход и уход ледниковых периодов. В 1941 году сербский астрофизик Милутин Миланкович Осознайте, что изменения формы орбиты Земли, наклона ее оси и колебаний полюсов — все это влияет на количество получаемого нами солнечного света.

известный как «Циклы МиланковичаЭти закономерности встречаются с интервалами в 405 000, 100 000, 41 000 и 23 000 лет. Геологи находили их следы в далеком прошлом Земли, даже в ее недрах. Камню возраст 2,5 миллиарда лет..

Земля и Марс

Существуют также более медленные ритмы, называемые астрономическими «большими циклами», которые вызывают колебания на протяжении миллионов лет. Один из таких циклов связан с медленным вращением орбит Земли и Марса и повторяется каждые 2,4 миллиона лет.

Цикл прогнозируется Астрономические моделино он Его редко выявляют В геологических записях. Самый простой способ найти его — в образцах отложений, охватывающих непрерывный период в миллионы лет, но это встречается редко.

Как и более короткие циклы Миланковича, этот суперцикл влияет на количество солнечного света, получаемого Землей, и влияет на климат.

Пробелы в записи

Когда мы начали искать признаки этих многомиллионнолетних климатических циклов в летописях горных пород, мы использовали подход «больших данных». Научное бурение океана Данные, собранные с 1960-х годов, позволили получить ценную информацию о глубоководных отложениях Мирового океана во времени.

В нашем исследовании, опубликованном в Природные коммуникацииМы использовали осадочные последовательности с более чем 200 буровых площадок, чтобы обнаружить ранее неизвестную связь между изменением орбит Земли и Марса, прошлыми циклами глобального потепления и ускорением глубоководных океанских течений.

Большинство исследований сосредоточено на полных записях с высоким разрешением, позволяющих выявить климатические циклы. Вместо этого мы сосредоточились на недостающих частях осадочной летописи, пробелах в осадконакоплении, называемых перерывами.

Глубоководный разрыв указывает на действие сильных подводных течений, размывших донные отложения. Напротив, продолжающееся накопление отложений указывает на более спокойные условия.

Анализируя время перерывов в Мировом океане, мы определили циклы перерывов за последние 65 миллионов лет. Результаты показывают, что сила глубоководных течений увеличивается и уменьшается с циклами продолжительностью 2,4 миллиона лет, что совпадает с изменениями формы орбиты Земли.

Астрономические модели предполагают, что взаимодействие Земли и Марса приводит к 2,4-миллионному циклу увеличения солнечного света и более теплого климата, чередующегося с меньшим количеством солнечного света и более прохладным климатом. Более теплые периоды связаны с более глубоководными перерывами, связанными с более мощными глубоководными течениями.

Потепление и глубокие течения

Наши результаты согласуются с последним Спутниковые данные И Модели океана Картирование изменений в краткосрочной циркуляции океана. Некоторые из них предполагают, что перемешивание океанов стало более интенсивным в последние десятилетия глобального потепления.

Глубины океана завитки Ожидается, что оно усилится в условиях более теплой и активной климатической системы, особенно в Высокие широты, поскольку сильные штормы стали более частыми. Это делает глубоководное перемешивание еще более мощным.

Глубоководные океанские водовороты напоминают гигантские ветровые водовороты, часто достигающие дна глубокого моря. Это приводит к эрозии морского дна и большим скоплениям отложений, называемых отложениями. Контурные сносыпохожие на снежные заносы.

Сможет ли Марс сохранить океаны живыми?

Наши результаты распространяют эти идеи на гораздо более длительные временные рамки. Наши глубоководные данные за 65 миллионов лет показывают, что более теплые океаны имеют более устойчивую вихревую циркуляцию.

Этот процесс может сыграть важную роль в более теплом будущем. В условиях потепления разница температур между экватором и полюсами уменьшается. Это приводит к двойной Из миров Океанский конвейер.

В таком случае богатые кислородом поверхностные воды не будут хорошо смешиваться с более глубокими водами, что может привести к экологической катастрофе. Застойный океан. Наши результаты и Анализ глубоководного смешивания океана Это предполагает, что более плотные водовороты в глубоком океане могут противодействовать такому застою океана.

То, как астрономические воздействия между Землей и Марсом взаимодействуют с более короткими циклами Миланковича и нынешним глобальным потеплением, вызванным деятельностью человека, будет во многом зависеть от будущей траектории наших выбросов парниковых газов.

(Авторы:Адриана ДуткевичБудущий научный сотрудник ARC, Сиднейский университет; Дитмар Мюллерпрофессор геофизики, Сиднейский университетИ Салах БулилаДоцент, Университет Сорбонны)

(Заявление о раскрытии информации:Адриана Дуткевич получает финансирование от Австралийского исследовательского совета. Дитмар Мюллер и Салах Булейла не работают, не консультируют, не владеют акциями и не получают финансирования от какой-либо компании или организации, которым будет полезна эта статья, и не раскрыли никакой соответствующей связи, помимо своей академической должности)

Эта статья была переиздана с Беседа По лицензии Creative Commons. Прочтите Оригинальная статья.

(За исключением заголовка, эта история не редактировалась сотрудниками NDTV и публикуется на основе синдицированного канала.)