Количество льда в Антарктиде связали с богатством жизни в тропиках

Климатическая система Земли пронизана невидимыми связями, способными передавать импульсы на тысячи километров. Новое исследование от ученых из Университета Висконсина в Мэдисоне, опубликованное в журнал PNAS, доказывает: циклы роста и таяния антарктических льдов напрямую управляли биологической продуктивностью субтропических океанов миллионы лет назад.

Ритм в 40 тысяч лет

Исследователи обнаружили, что около 34 миллионов лет назад, в эпоху первого масштабного расширения ледяного щита Антарктиды, жизнь в низких широтах подчинялась циклу изменения угла наклона земной оси. Этот астрономический цикл длится примерно 40 000 лет и традиционно считается фактором, влияющим преимущественно на полярные регионы.

«Мы ожидали, что в субтропиках будут доминировать другие циклы, — поясняет один из авторов исследования профессор Стивен Мейерс. — Однако обнаружили мощное и доминирующее влияние 40-тысячелетнего ритма. Это означает, что биопродуктивность вблизи экватора зависела от процессов, происходящих в высоких широтах».

Океанический конвейер питательных веществ

Ключом к разгадке стала глобальная циркуляция вод. Ученые проанализировали химические сигналы в осадочных кернах, добытых в ходе экспедиций судна JOIDES Resolution (2020–2022 гг.).

Исследование показало, как именно «пульсация» ледников влияла на океан:

1. Движение масс: воды Южного океана, окружающего Антарктиду, насыщены питательными веществами.
2. Погружение: эти холодные и плотные воды опускаются на глубину и мигрируют в сторону экватора.
3. Подъем (апвеллинг): в более низких широтах богатые нутриентами воды поднимаются к поверхности, стимулируя рост планктона и всей морской пищевой цепочки.

Когда 34 млн лет назад ледяной щит стал достаточно велик, чтобы достичь береговой линии, его циклы таяния и замерзания начали работать как насос, регулирующий подачу «удобрений» в субтропики.

Глобальные взаимосвязи

Сегодня около трех четвертей всей морской биопродуктивности к северу от 30-го градуса южной широты по-прежнему поддерживается за счет нутриентов из Южного океана. Работа Александры Виллы и Стивена Мейерса подтверждает, что эта зависимость сформировалась еще на заре оледенения Антарктиды.

«Земная система настолько взаимосвязана, что изменения в одной части планеты могут отозваться эхом самым неожиданным образом, — резюмирует Мейерс. — Наше исследование демонстрирует мощь "глобальных телеконнекций", связывающих полярные льды и тропические экосистемы».