Ученые раскрыли загадку климата возрастом 700 миллионов лет

Австралийские геологи определили сокращение выбросов углекислого газа из-за вулканов и выветривание горных пород в Канаде как основные факторы, вызвавшие интенсивный ледниковый период 700 миллионов лет назад. Их исследования, основанные на моделях тектоники плит и геологических данных из Южной Австралии, подчеркивают чувствительность климата Земли и естественных механизмов регулирования тепла, противопоставляя медленные темпы геологического изменения климата быстрым изменениям, вызванным деятельностью человека. Кредит: НАСА

Выбросы вулканического углерода достигли рекордно низкого уровня, вызвав глобальный ледниковый период, который длился 57 миллионов лет.

Австралийские геологи использовали моделирование тектоники плит, чтобы определить наиболее вероятные причины экстремального климата ледникового периода на Земле, который произошел более 700 миллионов лет назад.

Исследование, опубликованное в геология, помогает нам понять работу встроенного в пол термостата, который предотвращает застревание пола в режиме перегрева. Это также показывает, насколько чувствителен глобальный климат к концентрации углерода в атмосфере.

«Представьте, что Земля почти полностью замерзла», — сказала ведущий автор исследования, будущий научный сотрудник ARC доктор Адриана Дуткевич. «Это то, что произошло около 700 миллионов лет назад: планета покрылась льдом от полюсов до экватора и температура упала. Однако, что стало причиной этого, вопрос открытый».

Ледниковые отложения формации Стёрт, возникшие в результате оледенения Стерт примерно 717–664 миллиона лет назад в северных хребтах Флиндерс, Австралия, недалеко от заповедника дикой природы Аркарола. Ведущий автор, доктор Адриана Дуткевич из Школы наук о Земле Сиднейского университета, указывает на толстый слой ледниковых отложений. Фото: профессор Дитмар Мюллер/Сиднейский университет.

«Теперь мы думаем, что решили загадку: историческое снижение выбросов вулканического углекислого газа, чему способствовало выветривание большой кучи вулканической породы на территории нынешней Канады, процесс, который поглощает атмосферный углекислый газ.

Геологические открытия хребта Флиндерс

Проект вдохновлен ледниковыми обломками, оставшимися после древнего оледенения этого периода, которые можно наблюдать на хребте Флиндерс в Южной Австралии.

Недавняя геологическая поездка на горный хребет, которую возглавил соавтор профессор Алан Коллинз из Университета Аделаиды, побудила команду использовать… Сиднейский университет Компьютерные модели EarthByte помогут выяснить причину и чрезвычайно долгую продолжительность ледникового периода.

Между 717 и 660 миллионами лет назад Земля была покрыта снегом и льдом, ледниковый период длился 57 миллионов лет. Геологи Сиднейского университета под руководством доктора Адрианы Дуткевич и профессора Дитмара Мюллера нашли вероятного виновника: рекордно низкий уровень вулканического углекислого газа в атмосфере. На этом видео показано движение континентов (серый цвет) и границ плит (оранжевый цвет) 850–540 миллионов лет назад. (Снежинки появляются в периоды «Земли-снежка».) Фото: Бен Мазер и Дитмар Мюллер/Университет Сиднея.

Стуртовское оледенение и тектоника плит

Длительный ледниковый период, также называемый стуртовским оледенением в честь европейского колониального исследователя центральной Австралии XIX века Чарльза Стерта, длился с 717 по 660 миллионов лет назад, в период до появления динозавров и сложной растительной жизни на Земле.

Доктор Дуткевич сказал: «Были предложены различные причины начала и конца этого экстремального ледникового периода, но самый загадочный аспект заключается в том, почему он длился 57 миллионов лет – период времени, который нам, людям, трудно представить».

Команда вернулась к модели тектоники плит, которая показывает эволюцию континентов и океанских бассейнов спустя некоторое время после распада древнего суперконтинента Родина. Они подключили его к компьютерной модели, которая рассчитывает углекислый газ.₂ Подводные вулканы выделяют газы вдоль срединно-океанических хребтов – мест, где плиты расходятся и образуют новую океаническую кору.

Доктор Адриана Дуткевич из Школы геонаук Сиднейского университета в хребте Флиндерс в Южной Австралии. Кредит: Сиднейский университет.

Роль углекислого газа и геологическое изменение климата

Вскоре они поняли, что начало Стуртианского ледникового периода было точно связано с самым низким уровнем вулканического углекислого газа, когда-либо зарегистрированным.₂ выбросы. Кроме того, Inc.₂ Отток оставался относительно низким на протяжении всего ледникового периода.

«В то время на Земле не было многоклеточных животных или наземных растений, — сказал доктор Дуткевич. — Концентрация парниковых газов в атмосфере почти полностью определялась углекислым газом».₂ Выброс газов из вулканов и в результате процессов выветривания силикатных пород, которые потребляют углекислый газ.₂«.

Соавтор профессор Дитмар Мюллер из Сиднейского университета сказал: «В то время климатом управляла геология. Мы полагаем, что стуртийский ледниковый период был инициирован двойным ударом: реорганизация тектонических плит сократила дегазацию вулканических газов до минимума». , в то время как началась континентальная вулканическая провинция». В Канаде произошла эрозия, что привело к потреблению углекислого газа в атмосфере.₂.

Вид на заповедник дикой природы Аркарола, хребты Флиндерс, где ледниковые отложения формации Стерт, образовавшиеся в период оледенения Стёрт около 717–664 миллионов лет назад, образуют выступающий гребень в центре изображения слева. Фото: профессор Дитмар Мюллер/Сиднейский университет.

«В результате в атмосфере оказался углекислый газ.₂ Оно упало до уровня начала оледенения, который, по нашим оценкам, составляет менее 200 частей на миллион, что составляет менее половины сегодняшнего уровня.

Работа команды поднимает интересные вопросы о долгосрочном будущем Земли. а Предлагаемая современная теория Что в течение следующих 250 миллионов лет Земля будет развиваться в направлении Пангеи Ультима, суперконтинента, настолько горячего, что млекопитающие могут вымереть.

Однако в настоящее время Земля также находится на пути снижения содержания вулканического углекислого газа.₂ Выбросы, сопровождающиеся усилением столкновений континентов и замедлением движения плит. Так что, возможно, Pangea Ultima снова превратится в снежный ком.

«Каким бы ни было будущее, важно отметить, что изменения геоклимата того типа, который изучается здесь, происходят очень медленно», — сказал доктор Дуткевич. НАСАИзменение климата, вызванное деятельностью человека, происходит в десять раз быстрее, чем мы когда-либо видели.

Ссылка: «Продолжительность стуртийского наземного оледенения, связанного с исключительно низким выделением газов в середине океана», Адриана Дуткевич, Эндрю С. Мередит и Алан С. Коллинз, Бен Мэзер, Лорен Элано, Сабина Захирович и Р. Дитмар Мюллер.

Исследование финансировалось Австралийским исследовательским советом.