Долгосрочное влияние на климат атмосферных концентраций кислорода
Long-term climate forcing by atmospheric oxygen concentrations. Christopher J. Poulsen, Clay Tabor, Joseph D. White. Science. 2015. Vol. 348. No 6240. P. 1238–1241.
В масштабах геологического времени наличие кислорода в атмосфере Земли регулировалось таким процессом как накопление в недрах органического углерода и пирита с последующим высвобождением О2 при их окислительном выветривании. Известно, что изменение концентраций атмосферного кислорода влияло на темпы эволюции, расселения и размеры тела животных, однако до конца не выяснено влияние этого фактора на климат. Основываясь на геохимических моделях глобального цикла углерода и серы, а также на таких прокси-данных, как масштабы накопления каменного угля на заболоченных территориях и состав стабильных изотопов углерода в ископаемой смоле растений и янтаре, авторы построили цифровую модель модуляции парциального давления кислорода (pO2) для всего фанерозоя. Результаты моделирования показывают, что в течение фанерозоя содержания кислорода в атмосфере Земли варьировали между 10 и 35%. При этом pO2 влияет не только на массу и плотность атмосферы, но и на показатель ее оптической глубины. При низком pO2 и пониженной плотности атмосфера хуже задерживает коротковолновое излучение, и, следовательно, воздействие последнего на земную поверхность возрастает. В качестве обратной связи при этом должен возникать дополнительный скрытый тепловой поток от поверхности в атмосферу, приводящий к образованию морских слоистых облаков. Другими следствиями коротковолнового нагрева поверхности являются: увеличение содержания водяного пара в атмосфере, рост общего осадкообразования, парниковый эффект и глобальное потепление. Результаты исследования заставляют рассматривать pO2 в качестве важного фактора климатических изменений в масштабах геологического времени.
В.В. Стрекопытов