Исследование показало, что вулканическая активность в Северной Атлантике была основным фактором изменения климата 56 миллионов лет назад.
Палеоцен-эоценовый термический максимум (PETM) — это период глобального потепления, который произошел примерно 56 миллионов лет назад и длился примерно 200 000 лет, когда на Земле наблюдалось глобальное повышение температуры поверхности на ~ 5 ° C.
Гипотезы о причине этого гипертермического (краткосрочного потепления) явления включали дестабилизацию гидратов метана (ледоподобных твердых тел метана и воды) из-за орбитального воздействия (изменения приходящей солнечной радиации из-за изменения наклона оси Земли). и орбита) и поднятие суши, вызывающее выветривание морских пород.
Однако новое исследование «Климат прошлого» показало, что вулканическая активность в Северной Атлантике привела к выбросу в атмосферу значительного количества парниковых газов (она была активна 63–54 миллиона лет назад, но пик вулканизма произошел 56–54 миллиона лет назад). Увеличение выбросов углерода соответствует заметному всплеску более легкого углерода ( 12 C), зафиксированному в раковинах ископаемых микроорганизмов, обитавших в то время в океанах, фораминифер. Он усиливает парниковый эффект , улавливая и поглощая тепло, излучаемое поверхностью Земли, вызывая петлю положительной обратной связи с постоянно повышающимися температурами.
Этот вулканизм охватывает обширную Северо-Атлантическую магматическую провинцию (NAIP), расположенную между Гренландией, к северу от Соединенного Королевства и к западу от Норвегии, с общим объемом магмы, предположительно размещенной в 1 000 000 км 3 , что соответствует резервуару углерода в 35 000 куб . гигатонны.
Чтобы определить вклад NAIP в изменение климата PETM, доктор Морган Джонс из Университета Осло и его коллеги обратились к записям отложений, сохранившимся на острове Фур в Дании, где представлен полный разрез, предшествовавший PETM, и после него. присутствует, будучи поднятым со дна моря на протяжении тысячелетий.
Здесь можно найти сотни слоев пепла (толщиной> 1 см), полученных из NAIP, которые ученые проанализировали на предмет определенных элементов, чтобы определить вулканическую активность , изменения гидрологического режима и выветривания. Такие измерения называются косвенными и дают представление о прошлых условиях окружающей среды, когда прямые измерения недоступны, в отличие от сегодняшнего дня, когда мы можем использовать инструменты для измерения выбросов в реальном времени.
Вулканические вещества включают ртуть и осмий, которые высвобождаются во время извержений и отлагаются вместе с органическими веществами. Их прогрессивное обогащение за счет последовательности указывает на повышенную активность NAIP, ведущую к PETM, перед довольно быстрым снижением во время фазы восстановления после события. Это могло включать извержения базальтов и термогенную дегазацию (удаление растворенных газов из жидкостей) из-за контакта с магматическими интрузиями.
В последнем случае высокие уровни метана внесли значительный вклад в глобальное потепление, поскольку это мощный парниковый газ, который в 28 раз более эффективно удерживает тепло, чем углекислый газ , в течение 100-летнего периода. Доктор Джонс предполагает явное изменение активности НАИП от эффузивной (излияние лавы на землю) до взрывной (включая, например, облака пепла и вулканические бомбы) за этот период.
Заместители палеоклимата включают углерод, литий и осмий, причем два последних являются индикаторами силикатного выветривания. Содержание лития и осмия увеличивается во время пика, а затем и после PETM, подчеркивая усиление выветривания и эрозии силикатов в результате более интенсивного гидрологического цикла из-за глобального потепления. Однако измерения лития не полностью соответствуют палеотемпературе того времени: доктор Джонс и его коллеги предполагают, что поднятие NAIP способствовало бы образованию большего количества обнаженных пород для выветривания и эрозии.
При выветривании потоков базальтовой лавы, богатых кремнеземом, после PETM, использовался углекислый газ из атмосферы для образования карбонатных и бикарбонатных соединений, которые изолировали этот парниковый газ в породе, помогая поглощать углекислый газ и, следовательно, способствовать восстановлению после климатического явления. Кроме того, усиленный гидрологический цикл переносил пепел в море для захоронения, что помогло бы создать петлю отрицательной обратной связи , в результате которой больше углерода удалялось из атмосферы и гидросферы; таким образом, парниковое воздействие уменьшилось, а глобальная температура снизилась.
Стоит отметить, что здесь сохранились не все вулканические летописи, поскольку только самые взрывные извержения могли достичь пепла от Северной Атлантики до Дании, чтобы быть сохраненными и обнаруженными учеными миллионы лет спустя. Хотя еще предстоит провести гораздо больше работы по изучению явлений изменения климата в геологических временных масштабах, их важно изучить, поскольку они открывают окно в будущее глобальное потепление, понимание того, как природный и антропогенный углекислый газ повлияет на наш мир.
Теги: супервулкан
