На uCrazy 15 лет 4 месяца
Как распад древнего суперконтинента мог вызвать глобальное потепление климата
55 миллионов лет назад на Земле произошло резкое потепление климата. Этот период именуется сегодня палеоцен-эоценовым термическим максимумом. Известно, что это событие было вызвано попаданием в атмосферу огромного количества углерода, и о том, что оно произошло за относительно короткое время. Таким образом, это самый близкий в исторической ретроспективе аналог того, что творится сегодня на планете в результате человеческой деятельности. Не так давно был опубликован отчет об исследовании, которое предполагает, что «тепловой удар» мог произойти вследствие деления континентов.
Пангея
Палеоцен-эоценовый термический максимум всегда был большой загадкой для палеоклиматологов. В этот период температура верхних слоев океана подскочила примерно на 5 градусов по Цельсию. Кроме того, в результате его подкисления произошло вымирание значительного количества глубоководных видов живых существ.
Понятно, что катаклизм был спровоцирован избытком в атмосфере углерода и особенно углекислого газа – хотя бы потому, что вода одновременно нагревалась и становилась более кислой. Чтобы вызвать потепление такого масштаба, требовался очень мощный выброс – по имеющимся подсчетам, от 10 до 15 триллионов тонн углерода. Это в 4-6 раз больше, чем человечество, устроившее натуральный хаос на планете, закачало в атмосферу с 1850 года.
И если причины современного потепления климата понятны, то произошедшее 55 миллионов лет назад далеко не так очевидно. Древние птицы явно не занимались сжиганием гигантских объемов нефти, газа и угля. Ученые знают, что углерод должен был поступать из нескольких источников – сложность в том, чтобы оценить их конкретный вклад в изменение климата. Одним из основных виновников является вулканизм, но на его долю, по всей видимости, приходится всего около 20% выбросов. Остальное надо искать в других местах, и в 2022 году были опубликованы результаты исследования, авторы которого, как кажется, поняли, куда направить свои любопытные взоры.
Ученые изучали вулканические породы, содержащиеся в кернах, добытых в отложениях морского дна. Излеченный материал образовывался в результате накапливания осадка, поэтому мог рассказать о том, что плавало в океанах Земли миллионы лет назад. Образцы, о которых идет речь, были добыты в северной части Атлантического океана в 80-х годах прошлого века, но с той поры просто лежали на складе. Лишь благодаря пандемии последних лет до них, наконец, дошла очередь выполнить свою изначальную функцию, то есть поделиться информацией. Ученые, которых лишили возможности заниматься обычной работой, отправились в «архив», где стряхнули пыль с этих образцов.
Как бы то ни было, им удалось обнаружить в слоях, соответствовавших эпохе термического максимума, отложения пепла, которые со всей очевидностью указывали на бурную вулканическую деятельность. Пытаясь проверить, не являлась ли именно она основной причиной потепления, исследователи изучили химический состав отложений лавы того периода и обнаружили нечто весьма странное.
В них оказалась ненормально высокая концентрация титана и магния. Ученые предположили, что эти элементы могли попасть в лаву из субконтинентальной литосферной мантии. Этот слой богат содержащими данные металлы карбонатами, в которых также много углерода и кислорода. Однако очередная странность заключалась в том, что названным минералам нужно было каким-то образом попасть на поверхность с очень большой глубины. Научный коллектив предположил, что к этому результату могло привести эффектное геологическое событие – раскол суперконтинента.
Напомним, что вся суша Земли в далеком прошлом была слеплена в огромный суперконтинент, который сегодня называется Пангея. Он распадался в три этапа. Северная часть Атлантического океана появилась на планете по окончании последней из этих стадий, и по времени этот процесс примерно совпал с палеоцен-эоценовым термическим максимумом.
На Земле, по всей видимости, в эту эпоху было крайне некомфортно. Из глубин на поверхность выбрасывался разнообразный материал, как, например, упомянутые выше карбонаты. Изначально они образовались при сверхвысоком давлении глубоко в земле, но теперь, высвободившись из-под этого гнета, они распадались на составляющие части, в том числе углекислый газ. Этот выброс, скорее всего, был кратковременным и чем-то походил на мощную отрыжку планеты, но его хватило, чтобы загрязнить атмосферу.
Если все и в самом деле происходило именно так, это объясняет огромное количество выброшенного в атмосферу углерода. Впрочем, коллеги ученых поспешили заметить, что палеоцен-эоценовый термический максимум, вероятнее всего, был спровоцирован более чем одним событием. Так, например, по мере разогрева планеты могла начать таять вечная мерзлота, выбрасывая в воздух накопленный углерод. В любом случае, подобные исследования дают лучшее представление о том, к чему может привести резкое потепление на Земле. Что, конечно же, очень актуально в свете происходящих здесь в последние столетия событий.
Понятно, что катаклизм был спровоцирован избытком в атмосфере углерода и особенно углекислого газа – хотя бы потому, что вода одновременно нагревалась и становилась более кислой. Чтобы вызвать потепление такого масштаба, требовался очень мощный выброс – по имеющимся подсчетам, от 10 до 15 триллионов тонн углерода. Это в 4-6 раз больше, чем человечество, устроившее натуральный хаос на планете, закачало в атмосферу с 1850 года.
И если причины современного потепления климата понятны, то произошедшее 55 миллионов лет назад далеко не так очевидно. Древние птицы явно не занимались сжиганием гигантских объемов нефти, газа и угля. Ученые знают, что углерод должен был поступать из нескольких источников – сложность в том, чтобы оценить их конкретный вклад в изменение климата. Одним из основных виновников является вулканизм, но на его долю, по всей видимости, приходится всего около 20% выбросов. Остальное надо искать в других местах, и в 2022 году были опубликованы результаты исследования, авторы которого, как кажется, поняли, куда направить свои любопытные взоры.
Ученые изучали вулканические породы, содержащиеся в кернах, добытых в отложениях морского дна. Излеченный материал образовывался в результате накапливания осадка, поэтому мог рассказать о том, что плавало в океанах Земли миллионы лет назад. Образцы, о которых идет речь, были добыты в северной части Атлантического океана в 80-х годах прошлого века, но с той поры просто лежали на складе. Лишь благодаря пандемии последних лет до них, наконец, дошла очередь выполнить свою изначальную функцию, то есть поделиться информацией. Ученые, которых лишили возможности заниматься обычной работой, отправились в «архив», где стряхнули пыль с этих образцов.
Отложения, содержащие слои эпохи палеоцен-эоценового термического максимума, бассейн Биг-Хорн, штат Вайоминг (США). Фото: Питер Уилф
Как бы то ни было, им удалось обнаружить в слоях, соответствовавших эпохе термического максимума, отложения пепла, которые со всей очевидностью указывали на бурную вулканическую деятельность. Пытаясь проверить, не являлась ли именно она основной причиной потепления, исследователи изучили химический состав отложений лавы того периода и обнаружили нечто весьма странное.
В них оказалась ненормально высокая концентрация титана и магния. Ученые предположили, что эти элементы могли попасть в лаву из субконтинентальной литосферной мантии. Этот слой богат содержащими данные металлы карбонатами, в которых также много углерода и кислорода. Однако очередная странность заключалась в том, что названным минералам нужно было каким-то образом попасть на поверхность с очень большой глубины. Научный коллектив предположил, что к этому результату могло привести эффектное геологическое событие – раскол суперконтинента.
Напомним, что вся суша Земли в далеком прошлом была слеплена в огромный суперконтинент, который сегодня называется Пангея. Он распадался в три этапа. Северная часть Атлантического океана появилась на планете по окончании последней из этих стадий, и по времени этот процесс примерно совпал с палеоцен-эоценовым термическим максимумом.
На Земле, по всей видимости, в эту эпоху было крайне некомфортно. Из глубин на поверхность выбрасывался разнообразный материал, как, например, упомянутые выше карбонаты. Изначально они образовались при сверхвысоком давлении глубоко в земле, но теперь, высвободившись из-под этого гнета, они распадались на составляющие части, в том числе углекислый газ. Этот выброс, скорее всего, был кратковременным и чем-то походил на мощную отрыжку планеты, но его хватило, чтобы загрязнить атмосферу.
Если все и в самом деле происходило именно так, это объясняет огромное количество выброшенного в атмосферу углерода. Впрочем, коллеги ученых поспешили заметить, что палеоцен-эоценовый термический максимум, вероятнее всего, был спровоцирован более чем одним событием. Так, например, по мере разогрева планеты могла начать таять вечная мерзлота, выбрасывая в воздух накопленный углерод. В любом случае, подобные исследования дают лучшее представление о том, к чему может привести резкое потепление на Земле. Что, конечно же, очень актуально в свете происходящих здесь в последние столетия событий.
Комментарии1
