Реклама

Головна » 2012 » Март » 5 » Сучасне підкислення океану може стати найгіршим за 300 млн років
08:35
Сучасне підкислення океану може стати найгіршим за 300 млн років
   океан, підкислення, корали, вуглекислий газ, літопис, phСкептики, що заперечують гіпотезу про антропогенну зміну клімату, люблять говорити про природні цикли: мовляв, це нормально, коли то тепло, то холодно. Тому важливо знати, чи траплялося те, що ми спостерігаємо сьогодні, в історії планети.
   Велика група фахівців у складі 21 вченого з майже такої ж кількості університетів проаналізувала геологічний літопис на предмет підкислення океану, тобто зниження рН, обумовленого зростанням концентрації вуглекислого газу в атмосфері. Показано, що нинішні темпи підкислення не мають аналогів за останні 300 млн років.
   Інформація про цей процес зберігається в породах декількома способами. По-перше, відповідно до порушень кругообігу вуглецю змінюється вміст ізотопів цього елемента. Водневий показник можна відстежувати і за змістом ізотопів бору в морських раковинах. Присутність інших мікроелементів (урану або цинку) в раковинах по відношенню до кальцію вказує на концентрацію карбонат-іонів. (Підкислення океану пов'язано не тільки з рН, а й зі зниженням карбонатної насиченості води, через що морським створінням важче будувати свої раковини.) На додаток до всього геологічний літопис фіксує вимирання і морфологічні зміни морських видів, які викликаються різного роду екологічними катастрофами.
   Робота охоплює 300 млн років не тому, що це кругла цифра. Оскільки тектоніка плит змушує океанічні платформи занурюватися назад у мантію в зонах субдукції, у нас немає ні океанічної кори, ні морських осадових порід за 180 млн років. Тому, щоб заглянути далі в минуле, доводиться покладатися на обмежені запаси морських порід, перенесених на континентальні плити. Через те що регіони в таких літописах представлені нерівномірно, важко скласти загальну картину. Невизначеність зростає, і 300 млн років вважаються порогом, за яким вона стає занадто великою.
    Першою епохою, яка удостоїлася уваги нового дослідження, став кінець останнього льодовикового періоду (близько 18 тис. років тому). Протягом 6 тис. років з тих пір рівень вуглекислого газу в атмосфері збільшився на 30%, або на 75 частин на мільйон. (Для довідки: на той же обсяг він виріс за останні 50 років.) За цей час pH поверхні океану впав приблизно на 0,15, тобто на 0,002 за століття. Сьогоднішня ставка - більше 0,1 за століття.
  Остання дегляціація не викликала масового вимирання, але привела до змін у деяких видів. Раковини планктонних форамініфер зменшилися на 40-50%, а кокколітофоріди - на 25%.
   У теплий період пліоцену (близько 3 млн років назад) атмосферна концентрація СО2 була приблизно такою ж, як зараз, але рН - всього на 0,06-0,11 нижче доіндустріальних показників. Це пояснюється тим, що зростання вмісту вуглекислого газу в повітрі відбувався дуже повільно - протягом 320 тис. років. Підкислення океану залежить насамперед від швидкості росту атмосферного рівня діоксиду вуглецю, а не від його абсолютної концентрації. Тому палеонтологічний літопис зафіксував міграцію видів у зв'язку з потеплінням, але морські організми, що накопичують кальцій, нічого не помітили.
   Потім дослідники звернули увагу на пізньопалеоценовий термальний максимум (ППТМ), що мав місце близько 56 млн років тому. Протягом 20 тис. років світова температура зросла приблизно на 6 ˚ C через різкий викиду вуглецю в атмосферу (хоча і не настільки різкого, як сьогодні). Сталося найбільше зникнення глибоководних форамініфер за останні 75 млн років і одне з чотирьох найбільших вимирань коралів за 300 млн років.
   Наука не має в своєму розпорядженні надійних показників рН для цього періоду, так що важко сказати, наскільки зникнення були викликані подкислением океану. Можна говорити лише про зміну температури і зменшення вмісту розчиненого кисню, викликаного потеплінням.
   Крім того, дослідники розглянули кілька масових вимирань, що трапилися в мезозої. Кордон тріасу і юри відзначений помітним збільшенням СО2 в атмосфері (концентрація зросла на 1 300-2 400 частин на мільйон) за відносно короткий термін - приблизно 20 тис. років. Автори пишуть: «На той же період припадає криза кальцифікації серед гіперкальцифіцуючих таксонів, причому рифи і мадрепорові корали чекав майже повний крах». І знову ж неясно, якою мірою причиною катастрофи стало підкислення, а не потепління.
    Нарешті ми підійшли до великого вимирання. На кордоні пермі і тріасу (приблизно 252 млн років тому) було знищено близько 96% морських видів. Проте викид вуглекислого газу в атмосферу (призвів у підсумку до катастрофи) відбувався в 10-100 разів повільніше, ніж зараз.
   Дослідники роблять висновок, що найближчими аналогами того, що відбувається сьогодні, можна назвати ППТМ, тріасово-юрське і пермське вимирання - по крайній мері в тому, що стосується підкислення. Оскільки для останніх двох подій у нас мало даних з цього приводу, доводиться дорівнювати на ППТМ. Але і це не кращий вибір, бо тоді атмосферна концентрація вуглекислого газу росла повільніше.
  Важливо відзначити, що на кордоні палеоцену і еоцену хімія океану була менш чутлива до змін. Співвідношення магнію і кальцію в морській воді з часом змінюється - в тому числі через різницю в вулканічної активності уздовж серединно-океанічних хребтів. Коли багато магнію (як сьогодні), домінуючою формою карбонату кальцію стає арагоніт. Він легше розчиняється, ніж кальцит, тому «арагонітове море» більш вразливе до впливу підкислення. Хоча за часів ППТМ моря не були арагонітовими, багато морських видів відчули себе ніяково.   І для нас це однозначно погана новина.
  Результати дослідження опубліковані в журналі Science.
  Підготовлено за матеріалами Ars Technica.
Фото: geografica.net.ua
Джерело: http://science.compulenta.ru
Категорія: Проблеми екології | Переглядів: 1646 | Додав: wiktor | Теги: підкислення, літопис, PH, Океан, вуглекислий газ, корали | Рейтинг: 0.0/0
Матеріали по темі:


Всього коментарів: 0
avatar