Учёные раскрыли, как тектоника и астрономические циклы формировали климат 360 миллионов лет назад

Схематическое изображение влияния тектонических и климатических факторов на захоронение органического углерода. Автор: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-63896-z

Исследовательская группа под руководством академика Цзинь Чжицзюня из Института энергетики Пекинского университета раскрыла, как взаимодействие между тектонической активностью Земли и астрономическими циклами совместно формировало климат и углеродный цикл планеты в течение поздней палеозойской эры (360–250 миллионов лет назад). Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications под названием «Тектонико-астрономические взаимодействия в формировании климата позднего палеозоя и захоронения органического углерода», предлагая новые взгляды на древнюю климатическую систему.

В период между 360 и 250 миллионами лет назад Земля претерпела dramaticческие преобразования. Континенты объединились в суперконтинент, ледники распространились по обширным регионам, а мощные слои угля и богатых органикой пород начали формировать материалы, которые позже стали сегодняшними ископаемыми видами топлива. Учёные давно знали, что как тектоническая активность (такая как извержения вулканов и горообразование), так и астрономические циклы (изменения орбиты и наклона Земли) влияли на эти события, но то, как эти два фактора работали вместе, оставалось неясным.

Это исследование объясняет, как процессы внутри Земли и силы из космоса взаимодействуют, чтобы контролировать климат планеты. Оно показывает, что когда тектоническая активность была сильной, климат становился нестабильным, в то время как в периоды тектонического затишья климат стабилизировался, создавая идеальные условия для крупномасштабного захоронения органического углерода. Понимание этих естественных взаимодействий помогает учёным лучше предсказывать, как климат Земли может реагировать на будущие изменения содержания CO₂ и других факторов.

Изменчивость климата позднего палеозоя в температуре и осадках (360–250 млн лет). Автор: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-63896-z

Команда разделила позднюю палеозойскую эру на три основные тектонические фазы, используя реконструкции плит, геохимические данные и моделирование углеродного цикла. Они идентифицировали периоды повышенной активности (~360–330 млн лет и ~280–250 млн лет), отмеченные быстрым расширением срединно-океанических хребтов и зон субдукции, вулканизмом и климатической нестабильностью, и среднюю фазу (~330–280 млн лет) относительного тектонического затишья с уменьшенным выделением CO₂, более низкими температурами и стабильным климатом.

Астрономические сигналы в осадочных породах были наиболее заметны во время спокойной фазы, когда орбитальные циклы сильно влияли на температуру и осадки, но становились замаскированными во время активных фаз из-за скачков вулканического CO₂. Моделирование подтвердило, что уровни CO₂ выступали в качестве основного усилителя климатических колебаний, связывая тектонические силы с глобальным климатическим балансом.

Эта работа меняет то, как учёные понимают древнюю климатическую историю, и показывает, как внутренние процессы Земли и космические циклы всегда работали вместе. Это исследование предоставляет новую перспективу на механизм долгосрочной регуляции углеродного цикла, а также даёт важный исторический ориентир для современных климатических исследований.

Дополнительная информация: Ren Wei et al, Tectonic–astronomical interactions in shaping late Paleozoic climate and organic carbon burial, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-63896-z

Источник: Peking University