Новые данные меняют ключевые представления об истории климата Земли

Новое исследование, опубликованное в журнале Science, разрешает давнюю научную дискуссию и может полностью изменить наше представление об эволюции климата Земли.

Исследование опровергает идею о том, что на поверхности Земли (на суше и на море) за последние два миллиарда лет наблюдались очень высокие температуры. Вместо этого это показывает, что на Земле был относительно стабильный и мягкий климат.

Температура — важный элемент контроля над химическими реакциями, которые управляют жизнью и окружающей средой. Эта новаторская работа будет иметь важное значение для ученых, работающих над климатическими моделями или вопросами биологической и климатической эволюции.

«Знание температур в прошлом может помочь нам понять, как работает климатическая система Земли, и дать представление об условиях, которые способствовали зарождению и эволюции жизни», — говорит геохимик и ведущий автор Университета Вайкато доктор Терри Иссон.

Понимание прошлых температур и эволюции жизни — это не упражнение в истории или чистое интеллектуальное любопытство. Исследования прошлого климата важны для исследователей, стремящихся понять нынешний климат и долгосрочные сценарии будущего.

«Мы не можем использовать нашу планету в качестве крупномасштабной лаборатории. Взгляд в прошлое дает возможность понять процессы, которые регулируют климат Земли», - говорят авторы исследования Терри Иссон и София Раузи, которые применили новые методы для освещения истории температуры поверхности Земли.

Они использовали пять уникальных наборов данных, полученных из различных типов горных пород, включая сланец, оксид железа, карбонат, кремнезем и фосфат. В совокупности эти «геохимические» записи включают более 30 000 точек данных, охватывающих многомиллиардную историю Земли.

На сегодняшний день исследование представляет собой наиболее полное сопоставление и интерпретацию одной из старейших геохимических записей — изотопов кислорода. Изотопы кислорода представляют собой различные формы элемента кислорода. Это также первое исследование, в котором используются все пять существующих записей для составления последовательной «карты» температуры на протяжении огромного периода геологического времени.

«Объединив записи изотопов кислорода из разных минералов, мы смогли согласовать единую историю температуры на Земле, которая соответствует всем пяти записям, и изотопный состав кислорода морской воды», — говорит Иссон.

Исследование опровергает идеи о том, что примерно полмиллиарда лет назад, до появления животных и наземных растений, океаны были горячими и имели температуру выше 60°C. Данные указывают на относительно стабильный и умеренный ранний океан и температуру около 10°C, что переворачивает нынешние представления об окружающей среде, в которой развивалась сложная жизнь.

Эта работа представляет собой первую в истории запись эволюции наземного (наземного) и морского содержания глины за всю историю Земли. Это первое прямое свидетельство тесной связи между эволюцией растений, морских существ, создающих скелеты и панцири из кремнезема (кремнистые формы жизни), образованием глины и глобальным климатом.

«Результаты показывают, что процесс образования глины, возможно, играл ключевую роль в регулировании климата на ранней Земле и поддержании умеренных условий, которые способствовали эволюции и распространению жизни на Земле», — говорит Иссон.

В целом работа предоставляет новые данные о климате и геохимической истории Земли, которые необходимо лучше понять, чтобы информировать и обновлять текущие идеи и исследования в области климата и эволюции.

«Результаты дают нам стимул углубить наше понимание того, как жизнь реагирует на климат на Земле и формирует его», - резюмировали авторы исследования.