Сегодня ситуация противоположная
Восточная часть тропической зоны Тихого океана известна своими обширными областями с низким содержанием кислорода, которые постепенно увеличиваются в размерах, что ставит под угрозу жизнь морских обитателей. В Атлантике таких бескислородных зон гораздо меньше.
Однако новое исследование, проведенное группой ученых из нескольких научных центров США, показало, что 15 миллионов лет назад, в эпоху миоцена, ситуация была обратной. В те далекие времена сценарий распределения воды с дефицитом кислорода значительно отличался от современного. Площадь бескислородных зон в Тихом океане была гораздо меньше, в то время как в Атлантическом океане, наоборот, гораздо больше, чем сейчас.
Исследователи, статья которых опубликована в журнале Nature Communications, сделали это открытие, изучая раковины фораминифер — микроскопических одноклеточных организмов, входящих в состав планктона. Формаминиферы находятся в основании морской пищевой цепи, а химический состав их раковин отражает химический состав окружающей океанской воды.
Планктонные фораминиферы невооруженным глазом выглядят как песчинки. Под микроскопом эти песчинки превращаются в крошечные раковины, в которых когда-то обитали амебоподобные существа. Когда они умирали, раковины опускались на дно океана и составляли песок.
Эти слои накапливались с течением времени, записывая историю океана. Это позволило ученым, изучая керны осадочных пород, узнать, каким был океан миллионы лет назад.
Анализ химического состава раковин фораминифер, относящихся к эпохе миоцена, показал неожиданные результаты. В образцах из Тихого океана, взятых у побережья Перу, присутствовали явные признаки повышенного содержания кислорода в воде, в то время как образцы из Атлантики были неизменно бедны кислородом.
Объяснить этот феномен помогла компьютерная модель, которая воссоздала условия, которые наблюдались на планете в середине миоцена, включая положение континентов. Оказалось, что существовавший в то время широкий пролив между Северной и Южной Америкой позволял воде свободно циркулировать между Тихим и Атлантическим океанами.
Модель показала, что древняя география и связанные с ней изменения в океанической циркуляции привели к образованию большой зоны дефицита кислорода в Атлантическом океане, в то время как зона дефицита кислорода в Тихом океане значительно сократилась.
Около 15 миллионов лет назад на Земле был гораздо более теплый климат, чем сейчас, с более высоким уровнем углекислого газа в атмосфере, поэтому этот период может служить индикатором того, как океаны могут отреагировать на современное глобальное потепление.
До сих пор считалось, что расширение зон с низким уровнем кислорода в Тихом океане связано с потеплением климата, однако результаты исследования ставят эту гипотезу под сомнение — одно лишь потепление не может объяснить изменение уровня кислорода в океане. Океаническая циркуляция воды и расположение континентов могут быть не менее важны в том, где именно образуются богатые и бедные кислородом зоны.
Фораминиферы вообще могут поведать много интересного, например, как Земля приходила в себя после падения того самого Чикшулубского астероида.