在世界歷史的大部分時間裡，科學家們都認為矽酸鹽岩石是緩慢分解的。它是地球的天然溫度調節器。在此過程中雨水吸收二氧化碳（CO2）從空中落到裸露的岩石上，慢慢腐爛。釋放的碳和鈣最終流入海洋。它是貝殼和石灰岩礁的原材料來源。這些材料將碳困在海底數億年。
“當世界變暖時，天氣會波動得更快，吸收更多的二氧化碳。2讓世界再次變得涼爽”，Dominique Hulse 解釋道。
也有過地球完全凍結的時候。從一根柱子到另一根柱子都被冰覆蓋了。研究人員指出，這不能僅用岩石的風化來解釋。這意味著其他力量與這些驚人的冷卻時間有關。
關鍵線索在於海洋如何儲存碳。由於大氣中的CO2 隨著水位上升和地球變暖，更多的磷等營養物質將被沖入大海。這些營養物質刺激藻類大量繁殖，通過光合作用吸收碳。當藻類死亡時，它們會沉入海底並帶走碳。
然而，在溫暖的氣候下，藻類的快速生長也會降低水中的氧氣含量。當氧氣較少時，磷往往會被回收，而不是埋在沉積物中。這就形成了一個強大的反饋循環：更多的營養物質會產生更多的藻類。分解時會消耗更多的氧氣。這也會釋放更多的營養物質，同時大量的碳也被困在海洋沉積物中。這最終導致行星變冷。
多年來，赫爾斯和里奇韋爾一直在開發地球氣候系統的先進計算機模型。這包括這些複雜的相互作用。 “更完整的地球系統模型並不總能在變暖時期逐漸穩定氣候。但它將能夠補償並冷卻世界遠低於初始溫度。這是一個可能需要數十萬年的過程。然而，在研究的計算機模型中，這可能引發冰河時代。僅靠矽酸鹽風化作用，因此我們無法模擬如此高的值，”Dominik Hulse 解釋道。
結果表明，隨著大氣中氧氣含量的減少，就像在遙遠的過去一樣。對這些營養素的反應增加。並可能推動了標誌著地質歷史最早時期的劇烈冰河時代。
因為當今人類增加的二氧化碳越來越多。2 當進入大氣層時世界將繼續炎熱。但根據科學家的模型，從長遠來看，這可能會導致另一次過冷，不過，下一次事件可能會更加溫和。這是因為今天的大氣中的氧氣比遙遠的過去更多。這導致營養物質的反饋減少。
“到底下一個冰河時代的開始是在未來 50 年、100 年還是 20 萬年，這會重要嗎？”里奇韋爾問道。 “現在我們需要集中精力限制持續的全球變暖。地球的自然冷卻速度不足以拯救我們。”
這項研究得到了基於 MARUM 的卓越集群“海底——地球未知的界面”的支持。 Hülse 現在的目標是使用該模型來探索地球有時如何從過去的氣候變化中快速恢復。海底在這些恢復中發揮什麼作用？
