В конце последнего глобального ледникового периода глубоко замерзшая Земля достигла встроенного предела изменения климата и превратилась в слякотную планету. Результаты исследования, проведенного под руководством Технологического института Вирджинии, предоставляют первое прямое геохимическое доказательство слякотной планеты, также известной как эра «мирового океана», когда заоблачный уровень углекислого газа заставил замерзшую Землю вступить в период массивного, быстрого таяния.
«Наши результаты имеют важное значение для понимания того, как климат Земли и химический состав океана изменились после экстремальных условий последнего глобального ледникового периода», — сказал ведущий автор исследования Тянь Ган, бывший научный сотрудник Технологического института Вирджинии. Ган работал с геологом Шухаем Сяо над исследованием, которое было опубликовано 5 ноября в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Глубоко замерзшая Земля
Последний глобальный ледниковый период произошел около 635-650 миллионов лет назад, когда, по мнению ученых, глобальные температуры упали, и полярные ледяные шапки начали ползти по полушариям. Растущий лед отражал больше солнечного света от Земли, запуская спираль падения температуры.
«Четверть океана была заморожена из-за чрезвычайно низкого уровня углекислого газа», — сказал Сяо, который недавно был принят в Национальную академию наук.
Когда поверхность океана запечаталась, цепь реакций застопорилась и остановилась:
- Круговорот воды заблокировался. Никаких испарений и очень мало дождя или снега.
- Без воды произошло значительное замедление процесса, потребляющего углекислый газ, называемого химическим выветриванием, когда горные породы разрушаются и распадаются.
- Без выветривания и эрозии углекислый газ начал накапливаться в атмосфере и удерживать тепло.
«Это был всего лишь вопрос времени, когда уровень углекислого газа станет достаточно высоким, чтобы нарушить структуру льда», — сказал Сяо. «Когда это закончилось, оно, вероятно, закончилось катастрофой».
Мир плюмов
Внезапно начало нарастать тепло. Ледяные шапки начали отступать, и климат Земли яростно отступил в сторону мокрого и густого. Всего за 10 миллионов лет средняя глобальная температура колебалась от минус 50 до 120 градусов по Фаренгейту (от минус 45 до 48 градусов по Цельсию).
Но лед не таял и не смешивался с морской водой одновременно. Результаты исследования рисуют мир, сильно отличающийся от того, что мы можем себе представить: огромные реки ледниковой воды, несущиеся, как обратное цунами, мчатся с суши в море, а затем скапливаются поверх очень соленой, очень плотной океанской воды.
Исследователи проверили эту версию доисторического мира, изучив набор карбонатных пород, которые сформировались по мере того, как заканчивался глобальный ледниковый период.
Они проанализировали определенную геохимическую сигнатуру, относительное содержание изотопов лития, зарегистрированных в карбонатных породах. Согласно теории плюмового мирового океана, геохимические сигнатуры пресной воды будут сильнее в породах, сформированных под прибрежной талой водой, чем в породах, сформированных у берега, под глубоким соленым морем.
По словам Сяо, полученные результаты позволяют лучше сфокусироваться на пределах изменений окружающей среды, но они также дают исследователям дополнительное представление о границах биологии и устойчивости жизни в экстремальных условиях — жары, холода и слякоти.
Автор: Политехнический университет Вирджинии
Источник: https://phys.org/news/2024-11-earth-underwent-massive-rapid-period.html
