Древнее потепление указывает на опасный переломный момент для современной Земли

Фото из открытых источников

Климатическое событие, произошедшее 304 миллиона лет назад, показывает, как умеренное потепление запустило опасную петлю обратной связи, имеющую поразительные параллели с современной Землей.

Задолго до появления человека Земля совершила нечто, что звучит почти невероятно: она резко потеплела, находясь при этом в ледниковом периоде. Новое исследование изучает это древнее климатическое событие, произошедшее примерно 304 миллиона лет назад. Оно дает редкую возможность увидеть, как незначительное изменение температуры может перерасти в гораздо более масштабное явление.

Полученные результаты также показывают, почему это важно для планеты, которая в настоящее время переживает нечто подобное, но гораздо быстрее.

Исследование проводилось профессором Томасом Алгео из Университета Цинциннати в сотрудничестве с международной группой под руководством Ле Яо из Нанкинского института геологии и палеонтологии. Результаты были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Это событие произошло во время позднепалеозойского ледникового периода, второго по продолжительности ледникового периода на Земле, и исследователи дали ему название: Касимовский-Гжельский термический максимум.

Всё началось с малого. Незначительное повышение глобальной температуры поверхности океана, вероятно, вызванное вулканической активностью, запустило цепную реакцию, которая привела к гораздо более масштабным последствиям.

Таяние вечной мерзлоты высвободило метан в атмосферу, и этот метан значительно усилил первоначальное потепление. К моменту завершения процесса глобальная температура поверхности моря повысилась более чем на 7 градусов Цельсия.

Для реконструкции события команда проанализировала изотопы кислорода, сохранившиеся в конодонтах. Эти крошечные, похожие на угрей морские существа оставили после себя окаменелые останки, которые служат своего рода древним термометром.

Ископаемые останки были найдены в трех местах: двух в Южном Китае и одном на Южном Урале в России. Изотопный анализ углерода и ртути, проведенный на тех же участках, указал на крупномасштабный выброс углерода. Он также выявил формирование в ходе этого события условий океана с низким содержанием кислорода и высоким содержанием серы. Эти изменения совпали с более масштабным кризисом для морской жизни.

Что делает сравнение с современным глобальным потеплением столь поразительным, так это не только масштаб колебаний температуры. Дело в темпах. Компания Algeo отметила, что это древнее потепление происходило на протяжении десятков тысяч лет со скоростью примерно в одну десятую градуса Цельсия каждые тысячу лет.

Сегодняшний уровень нагревания океанов за последнее столетие повысился почти на один градус Цельсия, что затмевает все, что было зафиксировано в древние времена. По всей видимости, это событие было спровоцировано сочетанием факторов. Вулканическая активность привела к выбросу углерода, а циклические колебания орбиты Земли изменили распределение солнечной радиации по планете.

В совокупности эти факторы позволили относительно небольшому выбросу углерода преодолеть климатическую критическую точку, что привело к масштабному выбросу углерода и временному глобальному потеплению. Примечательно, что древний запас углерода в вечной мерзлоте, питавший это событие, возможно, был даже больше, чем тот, что находится в земле сегодня. Это означает, что современная версия той же самой петли обратной связи не испытывает недостатка в топливе.

Большинство случаев быстрого потепления в далеком прошлом Земли происходили в так называемых парниковых условиях, когда атмосфера уже содержала большое количество удерживающих тепло метана и углекислого газа. Это событие отличалось тем, что произошло во время ледникового периода, очень похожего на тот, в котором Земля технически находится и сегодня.

Именно это различие делает параллель с современными изменениями климата столь показательной. Исследователи утверждают, что повышение температуры может ускорить таяние вечной мерзлоты, высвобождая углерод, который был заперт в ней на протяжении тысячелетий.

Это запустит тот же самый замкнутый круг обратной связи, который ускорил потепление 304 миллиона лет назад. Выбросы углерода приводят к потеплению, которое, в свою очередь, вызывает дальнейшие выбросы углерода. В результате получается цикл, который становится все труднее остановить.

Алгео обратил внимание на деталь, которая многих действительно удивляет: каждый зафиксированный эпизод человеческой истории, от самых ранних систем письма до наших дней, происходил во время ледниковых периодов.  Пик этого ледникового периода пришелся на так называемый последний ледниковый максимум, примерно 20 000 лет назад, когда по планете еще бродили шерстистые мамонты, пещерные медведи и гигантские наземные ленивцы.

«Технически мы находимся в ледниковом периоде, потому что в Гренландии и Антарктиде существуют две ледниковые массы континентального масштаба», — сказал Алгео. «Уникальность этого потепления, произошедшего 304 миллиона лет назад, заключается в том, что оно случилось во время ледникового периода. Именно поэтому это событие важно как аналог современного потепления климата».

В отличие от древних гипертермических явлений, изучаемых в условиях парникового климата, это явление имеет общую с Землей определяющую особенность: устойчивые полярные ледяные щиты. 

Исследователи утверждают, что именно эта общая черта делает это событие, произошедшее 304 миллиона лет назад, гораздо более полезным предвестником того, что может произойти по мере того, как ледяные щиты планеты будут реагировать на уже начавшееся потепление.