Учёные раскрыли 66-миллионную загадку окончания парниковой эры на Земле

Учёные раскрыли 66-миллионную загадку окончания парниковой эры на Земле. Автор: University of Southampton

Учёные раскрыли 66-миллионную загадку превращения нашей планеты из тропической теплицы в покрытый льдами мир. Новое исследование показало, что резкое падение температуры Земли после вымирания динозавров могло быть вызвано значительным снижением уровня кальция в океане.

Международная команда экспертов под руководством Саутгемптонского университета обнаружила, что концентрация кальция в море упала более чем вдвое за последние 66 миллионов лет.

Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, что этот драматический сдвиг мог «высасывать» углекислый газ — основной парниковый газ — из атмосферы, вызывая глобальное похолодание.

Ведущий автор доктор Дэвид Эванс, океанолог и геолог из Саутгемптона, заявил, что крупные изменения в химическом составе морской воды могли быть ключевым драйвером климатических изменений.

Учёные исследовали окаменелости крошечных морских существ, извлечённые со дна моря. Автор: University of Southampton

Как уровень кальция формировал климат

Он добавил:

«Наши результаты показывают, что уровень растворённого кальция в начале кайнозойской эры, вскоре после того, как по планете бродили динозавры, был в два раза выше, чем сегодня. Когда эти уровни были высокими, океаны работали иначе, накапливая меньше углерода в морской воде и высвобождая углекислый газ в воздух. По мере снижения этих уровней CO₂ высасывался из атмосферы, и температура Земли следовала за этим, понизив наш климат на целых 15–20 градусов Цельсия».

Исследователи из Саутгемптона работали в сотрудничестве с учёными из Китая, США, Израиля, Дании, Германии, Бельгии и Нидерландов.

Они использовали окаменелые остатки крошечных морских существ, извлечённые из осадочных пород морского дна, чтобы построить самую подробную на сегодняшний день запись химического состава океана.

Химический состав окаменелостей, называемых фораминиферами, показал тесную связь между количеством кальция в морской воде и уровнем углекислого газа в воздухе.

Морская жизнь и хранение углерода

Используя компьютерные модели, команда показала, что высокий уровень кальция меняет количество углерода, «фиксируемого» морской жизнью, такой как кораллы и планктон, пояснил доктор Эванс.

Это эффективно изолировало углерод от океана и атмосферы, захоранивая его в осадках на морском дне.

По словам соавтора доктора Сяоли Чжоу из Университета Тунцзи в Китае, по мере снижения уровня растворённого кальция в течение миллионов лет изменился процесс, с помощью которого эти организмы производили и захоранивали карбонат кальция на морском дне.

Она добавила:

«Этот процесс эффективно вытягивает углекислый газ из атмосферы и запирает его. Этот сдвиг мог изменить состав атмосферы, фактически понизив термостат планеты».

Спрединг морского дна и климатические сдвиги

Эксперты также выяснили, что падение уровня кальция тесно коррелировало с замедлением спрединга морского дна — вулканического процесса, который непрерывно создаёт новое океаническое дно.

Соавтор профессор Яир Розенталь из Университета Ратгерса (США) пояснил, что по мере замедления скорости образования морского дна изменился химический обмен между породами и морской водой, что привело к постепенному снижению концентрации растворённого кальция.

Он добавил:

«Химический состав морской воды обычно рассматривается как нечто, реагирующее на другие факторы, ведущие к изменениям климата, а не как сама причина. Но наши новые данные свидетельствуют о том, что для понимания климатической истории нашей планеты мы должны обращать внимание на изменение химического состава морской воды. Возможно, именно изменения в этих глубинных процессах Земли в конечном итоге ответственны за многие крупные климатические сдвиги, происходившие в геологическом времени».

Источник: University of Southampton

Интересный факт: Кайнозойская эра, начавшаяся около 66 миллионов лет назад, не только ознаменовала вымирание динозавров, но и стала эпохой расцвета млекопитающих и, в конечном итоге, появления человека. Исследования подобные этому помогают понять, насколько хрупким может быть климатическое равновесие планеты и как глобальные изменения могут быть вызваны процессами, длящимися миллионы лет.