Древний климатический сдвиг проливает свет на будущее глобальное потепление
Согласно общепринятым моделям, резкое похолодание и значительное падение уровня моря примерно 34 миллиона лет назад, во время перехода от эоцена к олигоцену, должно было привести к широкомасштабной эрозии на всех континентах. В результате на дно океана попало огромное количество песчаного материала.
Эоцен-олигоценовый переход ознаменовал собой один из самых экстремальных климатических сдвигов со времен вымирания динозавров, превратив климат Земли из «парникового» в «ледниковый».
Однако новый обзор Стэнфордского университета выявил удивительное противоречие: на окраинах всех семи континентов практически не обнаружено осадочных пород, относящихся к этому периоду.
Климатические подсказки в геологической летописи
Это неожиданное открытие, опубликованное в журнале Earth-Science Reviews, раскрывает загадочный глобальный пробел в геологической летописи.
Полученные результаты заставили нас задаться вопросом: «Куда делись все осадочные породы?» - говорит старший автор исследования Стефан Грэм, профессор Стэнфордской школы устойчивого развития имени Доерра.
«Ответ на этот вопрос поможет нам лучше понять функционирование осадочных систем и то, как климатические изменения отражаются на глубоководных морских отложениях».
Экологические последствия климатических сдвигов
Открытие ставит под сомнение существующие модели осадконакопления и эрозии и позволяет по-новому взглянуть на глобальные экологические последствия значительных климатических сдвигов.
Результаты исследования могут также дать более четкое представление о том, как современные быстрые климатические изменения могут изменить форму поверхности Земли.
«Впервые мы глобально рассмотрели малоизученную реакцию крупнейших систем перемещения осадочных масс планеты во время экстремального перехода эоцен-олигоцен», - пояснил ведущий автор работы Зак Бертон, ныне доцент кафедры наук о Земле в Университете штата Монтана.
Эоцен-олигоценовый переход был периодом глубокого планетарного похолодания. В Антарктиде, которая до этого была свободна ото льда, образовались большие ледяные щиты, уровень мирового океана резко упал, и произошло значительное вымирание как морских, так и наземных видов.
До этого периода на Земле наблюдались самые высокие температуры и уровень моря с эпохи динозавров, согласно климатическим свидетельствам. Изначально Бертон и его коллеги задались целью изучить влияние теплых условий раннего эоцена на глубоководные системы осадконакопления.
Детальный анализ климатического сдвига
В исследовании, опубликованном в 2023 году в журнале Nature Scientific Reports, они обнаружили свидетельства обильных песчаных отложений вдоль континентальных окраин Земли, что они объяснили усилением погодных условий, которые усилили эрозию суши.
Затем команда решила расширить свое исследование и охватить поздний эоцен и ранний олигоцен, во время которых Земля быстро охлаждалась и вошла в «ледниковый» климат.
Для этого исследователи провели тщательный анализ сотен научных работ, охватывающих более века. Они проанализировали исследования, в которых документировались древние осадочные породы, часто погребенные на глубине нескольких километров под океанским дном.
В этот всеобъемлющий обзор вошли результаты морского бурения нефтяных и газовых скважин, обнажения горных пород на суше и интерпретация сейсмических данных. В общей сложности в ходе исследования было изучено более 100 географических объектов по всему миру, что позволило детально изучить геологические записи с окраин всех континентов.
Проанализировав собранные данные, команда обнаружила озадачивающее отсутствие богатых песком отложений, относящихся к периоду перехода от эоцена к олигоцену.
Отсутствующие отложения в геологической летописи
«Мы не увидели обильных песчаных отложений, как в нашем исследовании теплого климата раннего эоцена», - говорит Бертон.
«Вместо этого мы увидели, что во время экстремального климатического похолодания и океанографических изменений в эоцене-олигоцене образовались заметные, широко распространенные эрозионные несоответствия - другими словами, пробелы в горных породах».
Исследователи предлагают несколько теорий, объясняющих исчезновение отложений. Согласно одной из них, сильные придонные течения, вызванные изменениями температуры и солености в результате климатических изменений, могли размыть дно океана, размывая осадочные породы, которые стекали с континентов.
Другая возможность заключается в том, что быстрое падение уровня моря обнажило континентальные шельфы, что позволило отложениям обойти близлежащие осадочные бассейны и отложиться гораздо дальше на абиссальных равнинах океана. Кроме того, ледниковая эрозия вокруг Антарктиды могла сыграть свою роль в перераспределении осадков.
Глубокие изменения на суше и в море
Эти процессы, по-видимому, происходили по всему земному шару, что говорит о том, что на осадочные породы влиял глобальный климатический контроль. Исследователи считают, что это глобальное влияние указывает на глубокие климатические изменения, которые ощущались не только на суше, но и в самых глубоких океанических бассейнах.
Результаты исследования дают ценное представление о том, как поверхность Земли может реагировать на значительные климатические сдвиги.
Эоцен-олигоценовый переход дает представление о масштабных экологических преобразованиях, которые могут происходить в результате быстрых климатических изменений, что очень важно для понимания современных климатических сдвигов, вызванных деятельностью человека.
Радикальные изменения при быстром изменении климата
Хотя современный кризис изменения климата по своим масштабам меньше, чем переход эоцен-олигоцен, он разворачивается гораздо быстрее.
Исследователи считают, что изучение этих событий прошлого может помочь ученым лучше предсказать, какие радикальные изменения могут произойти, когда климат Земли продолжит стремительно меняться.
«Наши результаты могут помочь нам понять, какие радикальные изменения могут произойти на поверхности Земли в условиях быстрого изменения климата», - сказал Грэм. «Геологическое прошлое дает информацию о настоящем и особенно о будущем».
Изучая климатические события прошлого и реакцию осадочных пород, ученые надеются получить сведения, которые помогут нам понять проблемы, возникающие в связи с современным изменением климата, и, возможно, смягчить его последствия для экосистем и окружающей среды на поверхности Земли.
