צוות חוקרים, בהובלת אוניברסיטת טוליין, ערך מחקר שפורסם בכתב העת Science Advances, שבו הצליחו להסביר את התפקיד שמילאו האוקיינוסים במחזורי הפשרת הקרחונים בעבר. בכך, ייתכן כי תשופר יכולת החיזוי של האופן שבו מחזורי הפחמן של האוקיינוסים יגיבו להתחממות הגלובלית.
המחקר מדגיש את הקשר בין רמת החמצן העולמית באוקיינוס לבין הפחמן דו-חמצני באטמוספרה, מעידן הקרח האחרון שהתקיים בכדור הארץ החל מלפני כ-115 אלף שנים והסתיים לפני כ-11,700 שנים - כחלק מסדרה של עידני קרח שהתקיימו לסירוגין ב-2.5 מיליון השנים האחרונות - ועד היום.
כמו כן, מחברי המחקר הראו כיצד שחרור פחמן דו-חמצני מעומק האוקיינוס עלול לעלות במקביל להחרפת ההתחממות הגלובלית. "המחקר שביצענו חושף את התפקיד החשוב של האוקיינוס הדרומי בשליטה במאגר החמצן העולמי באוקיינוסים ובאגירת הפחמן", אמר ד"ר יי וואנג, חוקר מאוניברסיטת טוליין. לדברי ד"ר יאנג, יהיו לכך השלכות על ההבנה כיצד האוקיינוס, במיוחד האוקיינוס הדרומי, ישפיע באופן דינמי על רמת הפחמן דו-חמצני האטמוספרית בעתיד.
ד"ר וואנג ערך את המחקר יחד עם עמיתים מהמכון האוקיינוגרפי בוודס הול (WHOI), מכון הפועל מאז 1930 ומתמחה בנושאים ימיים רבים, בין היתר חקר האוקיינוסים (אוקיינוגרפיה) ופיתוח רובוטים ומכשירים אחרים המשמשים לחקר ההיסטוריה האקלימית של האוקיינוסים ונושאים נוספים הקשורים בים.
יחד, ניתחו חברי הצוות משקעים מקרקעית הים שנאספו מהים הערבי - ים באוקיינוס ההודי, הנמצא בין חצי האי ערב ממערב לבין הודו ממזרח - במטרה לשחזר את רמות החמצן העולמיות הממוצעות של האוקיינוס לפני אלפי שנים. הם מדדו במדויק איזוטופים של תליום - יסוד כימי מתכתי - הכלואים במשקעים, שמצביעים על כמות החמצן המומסת באוקיינוס העולמי בזמן היווצרות המשקעים.
"מחקר האיזוטופים הללו מצביע על מעברים בין תקופות שמעולם לא נבדקו בעבר, כשהמדידות הללו אפשרו לנו לשחזר את העבר", אמר ד"ר וואנג. על פי היחס האיזוטופי נראה שהאוקיינוס העולמי איבד חמצן במהלך עידן הקרח האחרון בהשוואה לתקופה הבין-קרחונית החמה הנוכחית - תקופת ביניים בין שתי תקופות קרח עוקבות, שבה מתרחשת עלייה בטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ, הקרחונים נמסים ונסוגים ומובילים לעלייה במפלס פני הים.
המחקר החדש חשף כי חלה ירידה ברמת החמצן באוקיינוסים במשך אלף שנים במהלך התחממות פתאומית, שאירעה בחצי הכדור הצפוני, בעוד שרמת החמצן באוקיינוס עלתה כאשר חלה התקררות פתאומית במהלך המעבר מעידן הקרח האחרון לתקופה הנוכחית.
התנודות הללו ברמות החמצן במי האוקיינוס, על פני פרק הזמן שנבדק במחקר, נקשרו לתהליכים שהתרחשו באוקיינוס הדרומי. "מחקר זה הוא הראשון להציג תמונה ממוצעת של האופן שבו תכולת החמצן של האוקיינוסים העולמיים התפתחה כאשר כדור הארץ עבר מעידן הקרח האחרון לאקלים החם יותר ב-10,000 השנים האחרונות", אמר ד"ר סונה נילסן, חוקר מהמכון האוקיינוגרפי של וודס הול.
"הנתונים החדשים הללו הם בעלי חשיבות רבה מכיוון שהם מראים שהאוקיינוס הדרומי ממלא תפקיד קריטי בוויסות רמות הפחמן דו-חמצני באטמוספרה. בהתחשב בכך שאזורים שנמצאים בקווי רוחב גבוהים הם אלו המושפעים ביותר משינויי אקלים אנתרופוגניים (שמקורם בפעולות האדם ובהשפעותיהן על הטבע), מטרידה העובדה שיש להם גם השפעה גדולה על פחמן דו-חמצני אטמוספרי מלכתחילה", הוסיף ד"ר נילסן.
מחקר זה משפר את הבנת תפקיד האוקיינוסים בשינויי האקלים בעבר, תוך מתן תובנות חיוניות כיצד תהליכים אוקייניים עשויים להשפיע על ההתחממות הגלובלית העתידית. כפי שאמר ד"ר וואנג בתמציתיות, הבנת הקשר הדינמי בין האוקיינוס, במיוחד האוקיינוס הדרומי, לבין רמת הפחמן דו-חמצני באטמוספירה היא המפתח לניבוי כיצד מחזורי הפחמן של האוקיינוס יגיבו לשינויי האקלים המתמשכים.
