Араб теңізіндегі оттегі: болашақ мұхиттарға өткеннің сабақтары

Ежелгі мұхиттардағы оттегі

Шамамен 16 миллион жыл бұрын Араб теңізінде бүгінгіге қарағанда оттегі көбірек болған, тіпті Жер климаты сол кезде жылырақ болса да. Зерттеулер көрсеткендей, мұхиттардағы оттегі деңгейіне тек температура ғана емес, сонымен қатар муссондардың қарқындылығы, мұхит ағыстарының өзгерістері және теңіздер арасындағы байланыстар сияқты факторлар да әсер етеді. Бұл мұхиттардың саулығы көптеген айнымалыларға тәуелді екенін, тек жаһандық жылынуға ғана байланысты емес екенін көрсетеді. Миллиондаған жылдар бойы мұхиттардағы оттегі деңгейі қайтадан артуы мүмкін, бірақ оның теңіз тіршілігіне әсері әлі де белгісіз.

Өткенге қарап болашаққа көз жүгірту

Ежелгі мұхиттар болашақта оттегінің қалпына келуі туралы маңызды мәліметтер бере алады. Жаңа зерттеу нәтижелері бойынша, әлемдік мұхиттың оттегі аз аймақтары алдағы жүзжылдықтарда, жаһандық температураның өсуіне қарамастан, оттегі деңгейін қалпына келтіре алады. Саутгемптон университеті (Ұлыбритания) мен Рутгерс университетінің (АҚШ) ғалымдары Араб теңізіндегі шөгінділерде сақталған планктонның қазба қалдықтарын зерттеді. Нәтижесінде, шамамен 16 миллион жыл бұрынғы жаһандық жылыну кезеңінде бұл аймақта оттегі деңгейі бүгінгіге қарағанда жоғары болғаны анықталды. Оттегінің айтарлықтай азаюы тек төрт миллион жылдан кейін, климат салқындай бастағанда басталды.

Араб теңізі неге басқа аймақтардан ерекшеленді

Зерттеушілер Араб теңізі, Үндістанның батыс жағалауында орналасқан, оттегі аз басқа аймақтармен салыстырғанда өзгеше дамығанын анықтады. Бұл айырмашылық аймақтағы күшті муссон желдері, мұхит айналымының ерекшеліктері және көршілес теңіздермен су алмасу сияқты аймақтық факторлардың маңыздылығын көрсетеді. Дәл осы жергілікті жағдайлар Араб теңізіндегі оттегінің жоғалуын баяулатқан сияқты.

Қазіргі үрдістер: оттегінің азаюы жалғасуда

Мұхиттардағы еріген оттегі теңіз тіршілігі үшін аса маңызды, ол биоалуантүрлілік пен экожүйелердің тұрақтылығын қамтамасыз етеді. Алайда соңғы 50 жылда әр он жыл сайын әлемдік теңіздерде оттегінің шамамен екі пайызы жоғалуда, бұл жаһандық температураның өсуімен байланысты. Саутгемптон университетінің докторы Александра Одерсе миоцендік климаттық оптимум (MCO), шамамен 17–14 миллион жыл бұрын болған кезең, 2100 жылдан кейін болжанатын температура мен атмосфералық жағдайларға ұқсас болғанын атап өтеді. Сол кезеңдегі теңіздегі оттегі режимін зерттеу болашақтағы өзгерістерді түсінуге көмектеседі.

Планктон қазбалары — оттегі тарихының кілті

Ежелгі жағдайларды қалпына келтіру үшін зерттеу тобы ODP мұхиттық бұрғылау бағдарламасы ұсынған керндерден жиналған микроскопиялық планктон қазбаларын — фораминифераларды зерттеді. Олардың қабықтарында сақталған химиялық белгілер ғалымдарға миллиондаған жылдар бойы теңіз суындағы оттегі деңгейін бағалауға мүмкіндік береді. Талдау нәтижесінде Араб теңізінде оттегі минимумы аймағы (OMZ) ерте миоценнен, шамамен 19 миллион жыл бұрын, 12 миллион жыл бұрынға дейін болғаны анықталды, бұл кезде оттегі концентрациясы 100 микромоль/кг судан төмен болған.

Оттегінің азаюының кешеуілдеуі

Оттегі деңгейі төмен болғанымен, жағдайлар бүгінгі Араб теңізінде байқалатындай азоттың теңіз суынан атмосфераға бөлінуіне жеткілікті экстремалды болмаған. Бұл өзгеріс тек 12 миллион жыл бұрын орын алып, оттегінің ең қатты азаюы кешіктірілгенін көрсетеді.

Бүгінде Араб теңізінің кейбір бөліктері «субоксикалық» деп саналады — оларда оттегі өте аз болғандықтан, теңіз тіршілігі шектеулі. Ал MCO кезеңінде бұл аймақта гипоксикалық аймақ — оттегі орташа деңгейде болып, тірі ағзалардың кең ауқымын қолдаған.

Аймақтық факторлардың әсері

Джордж Мейсон университетінің докторы Аня Хесс MCO — 2100 жылдан кейінгі жоғары шығарындылар жағдайындағы климаттың ең жақын аналогы екенін айтады. Бұрынғы зерттеулерге сәйкес, сол кезеңде Тынық мұхитының шығыс тропикалық бөлігі қазіргі дегазация үрдістеріне қарағанда оттегіге бай болған. Араб теңізі де MCO кезінде жақсырақ оттегімен қаныққан, бірақ Тынық мұхитына қарағанда азырақ, ал оттегі деңгейінің төмендеуі шамамен екі миллион жылға кешігіп басталған.

Болашақ мұхит жағдайын болжау неге қиын

Доктор Одерсе қазіргі мұхиттағы оттегінің азаюы көбіне жергілікті мұхитографияға байланысты екенін айтады. Тек климаттың жылынуына назар аударатын жаһандық модельдер аймақтық факторларды ескермей, жалпы үрдістерді не күшейтіп, не әлсіретіп жіберуі мүмкін. Бұл зерттеу мұхиттың климаттың жылынуына жауабы күрделі екенін және теңіз ортасының өзгеруіне бейімделуге дайын болуымыз керектігін көрсетеді.