МОСКВА, 4 мая. /ТАСС/. Ученые из Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН с коллегами из Балтийского федерального университета (БФУ) имени Иммануила Канта описали изменения условий в придонных водах Атлантики за последние 500 тыс. лет, сообщили в пресс-службе БФУ. Полученные данные помогут уточнить причины сегодняшних изменений климата и спрогнозировать будущие температурные колебания.
"Полученные нами результаты позволяют понять, как глобальные изменения климата отражаются в локальных процессах, происходящих в океане. Реконструируя изменения химического состава придонных вод и особенности их циркуляции в прошлом, можно понять, насколько аномальны сегодняшние процессы, и прогнозировать будущие климатические перестройки", - приводит пресс-служба слова заведующей лабораторией геологии Атлантики института им. Ширшова, директора НОЦ "Геоэкология и морское природопользование" БФУ Лейлы Башировой.
Между океанами и атмосферой постоянно происходит обмен теплом и газами, в том числе CO2, который относится к парниковым. А циркуляция вод - морские течения и взаимные перемещения глубинных и поверхностных слоев разной температуры и солености - тесным образом связана с глобальным климатом Земли. Экваториальная Атлантика - одна из наиболее важных областей океана, поскольку участвует в перераспределении тепла из низких широт в высокие. Изменение циркуляции вод в экваториальной и тропической зонах Атлантики, которые происходили на фоне смены ледниковых (холодных) и межледниковых (теплых) эпох, позволят понять взаимосвязь между динамикой океана и глобальными изменениями климата.
Российские ученые с коллегами из Кильского университета (Германия) зарегистрировали широтные миграции внутритропической зоны конвергенции, а также изучили связь изменений свойств придонного слоя океана с поверхностной продуктивностью и глобальными климатическими перестройками. Для этого авторы исследовали донные морские осадки, поднятые с глубины около 4 км в южной части котловины Зеленого мыса.
В состав таких отложений, помимо минеральных частиц, входят раковины фораминифер - морских одноклеточных организмов. Они формируют карбонатные раковины из химических элементов в окружающей их воде, в том числе из "тяжелых" и "легких" изотопов углерода и кислорода. Эти изотопы отражают свойства водных масс и уровень глобального льда соответственно. Чем больше "тяжелых" молекул содержалось в окружающей воде, тем обширнее были ледяные "шапки" планеты и наоборот. Благодаря этому признаку можно сопоставить изменения в химическом составе раковин фораминифер с климатическим периодом, во время которого эти раковины формировались. Кроме того, степень сохранности раковин свидетельствует об агрессивности придонных вод к карбонату кальция. Видовое разнообразие фораминифер может говорить об условиях на поверхности и на глубине океана: температуре, вентилируемости вод, наличии биогенных веществ.
Климатические режимы
Проведенные исследования показали, что смещение внутритропической зоны конвергенции в северном направлении относительно района исследования сопровождалось потеплением поверхностного слоя океана и повышением биопродуктивности вод. Предполагается, что смещению этой зоны на север предшествовали периоды, в которые глубинные слои океана поднимались ближе к поверхности.
Что касается состава придонных вод, оказалось, что в районе исследования доминировали попеременно древние "предки" холодной Антарктической донной воды, агрессивной к карбонату кальция (во время холодных климатических интервалов), и более "лояльной" Северо-Атлантической глубинной воды (во время теплых климатических интервалов). Тем не менее, связь между свойствами глубинных вод и климатом не линейна.
"Мы выделили три климатических режима, которые существовали в районе исследования во время теплых климатических фаз: "классическая модель", "эффект локальной продуктивности" и "усиленное влияние агрессивной Антарктической донной воды". Первые два режима представляют собой усиленное поступление Северо-Атлантической глубинной воды в район исследования. Выделенный режим "эффект локальной продуктивности" совпадает с интервалами миграций внутритропической зоны конвергенции в северном направлении. Предполагается, что во время третьего режима район исследования находился под влиянием вод преимущественно антарктического происхождения", - сказала младший научный сотрудник института им. Ширшова Любовь Кулешова, автор статьи в журнале Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, в которой изложены результаты работы.
Исследования были поддержанны грантом Российского научного фонда.