Арктика нагревается по древнему алгоритму: уже проявляются признаки повторения климатического кошмара

Полярные океаны угрожают ускорить глобальное потепление — Nature Geoscience

Пока человечество сосредоточено на поиске решений климатического кризиса, ученые обращают внимание на источник, о котором долгое время забывали. Новые данные показывают, что в арктических глубинах может скрываться механизм, способный вновь ускорить глобальное потепление. О его признаках рассказано в свежем исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience. Об этом сообщает SciencePost.

Возвращение из далекого прошлого

Чтобы понять, куда движется климат планеты, исследователи все чаще обращаются к её далекому прошлому. Примерно 56 миллионов лет назад Земля уже переживала катастрофу, известную как тепловой максимум палеоцена-эоцена (ПЭТМ). Темпы потепления тогда были столь стремительны, что экосистемы не успевали адаптироваться. Океаны подкислялись, а концентрация парниковых газов в атмосфере возрастала до невообразимых значений. Для современных ученых это эпоха — естественная лаборатория, где можно наблюдать, как "ломается" углеродный цикл и что происходит после этого.

Команда исследователей изучила пробы морских отложений, извлечённые из центральной части Северного Ледовитого океана. Эти керны длиной около пятнадцати метров стали своеобразными капсулами времени: по химическому составу слоев можно буквально "прочитать" историю планеты за десятки миллионов лет.

Как микробы управляют метаном

Метан давно занимает второе место среди главных виновников глобального потепления, уступая только углекислому газу, но его влияние на климат куда мощнее в краткосрочной перспективе. По данным наблюдений, с 2020 года его выбросы растут в два раза быстрее, чем выбросы CO₂. И всё же до сих пор остаётся неясным, как метан поведёт себя при дальнейшем нагревании планеты.

На морском дне живут миллиарды микроскопических организмов, которые играют ключевую роль в этом процессе. Эти микробы "поедают" метан, регулируя его содержание в воде и атмосфере. Существует два основных механизма: анаэробное окисление (в среде без кислорода, в толщах донных осадков) и аэробное — в водных слоях, насыщенных кислородом. Разница между ними кажется технической, но последствия колоссальны. Первый процесс стабилизирует морскую среду, образуя бикарбонат, а второй — наоборот, высвобождает CO₂, усиливая парниковый эффект.

След древней катастрофы

Исследование показало, что во время ПЭТМ этот баланс разрушился. Анализ органических молекул в осадочных слоях позволил учёным определить момент, когда микробы перестали эффективно удерживать метан. Оказалось, что в ходе потепления система естественной фильтрации просто "сломалась". Метан, ранее улавливаемый микробами в придонных слоях, начал массово подниматься вверх и вступать в реакцию с кислородом, что привело к выбросу огромных объёмов CO₂.

Этот процесс запустил опасную цепную реакцию. Избыток углекислого газа усилил потепление и ускорил подкисление океанов. Параллельно микробы, поглощавшие кислород, обеднили им воду, создавая мёртвые зоны на дне. Анаэробные организмы получили возможность стремительно размножаться, используя сульфаты, что окончательно подорвало устойчивость системы. Возникла самоподдерживающаяся петля — своеобразный "климатический пожар", который невозможно было остановить.

"Мы видим в этих данных чёткое свидетельство разрушения прежнего равновесия. Когда температура поднялась, защитные механизмы океанов перестали работать", — отмечается в исследовании.

Может ли Арктика повторить этот сценарий?

Сегодня именно Северный Ледовитый океан вызывает наибольшие опасения. Он нагревается примерно в два раза быстрее, чем другие регионы планеты. Потепление воды изменяет химический состав и уровень кислорода, создавая предпосылки для повторения древнего механизма.

"Мы считаем, что это вполне возможно и даже вероятно. Арктика становится теплее и суше, а содержание кислорода в её водах падает. Это именно те условия, при которых прошлое может вернуться", — поясняет ведущий автор работы Бамсу Ким.

Однако часть учёных призывает к осторожности в оценках. По словам палеоклиматолога Сандры Киртланд Тернер, современная Арктика заметно отличается от той, что существовала 56 миллионов лет назад: изменилось расположение материков, а океаническая химия — гораздо сложнее.

Тем не менее, специалисты сходятся в одном: углеродный цикл способен как усиливать, так и продлевать глобальное потепление, выходя за рамки современных прогнозов. Большинство климатических моделей по-прежнему не учитывает эти тонкие механизмы обратной связи после 2100 года. Фактически человечество движется "вслепую" к неизвестному климатическому будущему.