Новое научное исследование, опубликованное в журнале Communications, Earth and Environment, предлагает пересмотреть роль тектонических процессов в формировании климата Земли. На протяжении геологической истории планета переживала смену ледниковых и теплых парниковых периодов. Традиционно эти колебания связывали с изменением уровня углекислого газа в атмосфере. Однако источник этого углерода и механизмы его поступления оказались сложнее.
Стипендиат Школы географии, наук о Земле и атмосфере Мельбурнского университета Бен Мазер сообщает, что движение тектонических плит по поверхности Земли играет более значимую роль в климатических изменениях, чем предполагалось ранее. Раньше главным источником атмосферного углерода считались вулканические дуги в зонах столкновения плит. Новые данные показывают, что не менее важны области, где плиты расходятся — срединно-океанические хребты и континентальные рифты.
Процесс регулируется так называемым глубинным углеродным циклом. Океаны поглощают большие объемы углекислого газа, который накапливается в донных отложениях. Эти богатые углеродом породы перемещаются вместе с плитами и в зонах субдукции, где одна плита уходит под другую, углерод возвращается в атмосферу. Компьютерное моделирование движения плит за последние 540 миллионов лет позволило реконструировать этот процесс.
Моделирование подтвердило, что в теплые парниковые периоды высвобождалось больше углерода, чем поглощалось. В ледниковые эпохи, напротив, преобладало поглощение углерода океанами, что снижало концентрацию углекислого газа в атмосфере и способствовало похолоданию. Таким образом, скорость и характер поглощения углерода морскими осадками с последующей их субдукцией являются одним из определяющих факторов климатического состояния планеты.
Также исследование уточняет роль вулканических дуг. Их значительный вклад в выбросы углерода стал заметен лишь последние 120 миллионов лет. Это связано с появлением и распространением планктонных кальцификаторов — микроорганизмов, которые превращают растворенный углерод в кальцит и формируют мощные слои углеродных отложений на дне. Именно переработка этих отложений в зонах субдукции увеличила выбросы от вулканических дуг.
Полученные данные меняют понимание долгосрочных климатических механизмов. Они показывают, что климат определяется не только атмосферными процессами, но и сложным балансом между выбросом углерода из недр и его захоронением в океанических осадках в ходе тектонического цикла. Эти выводы важны для совершенствования климатических моделей и оценки современных изменений уровня углекислого газа в атмосфере с учетом естественных геологических процессов.
Ранее Наука Mail рассказывала, что разлом, разделяющий Африку и Азию, продолжает расширяться.
