Миллионы лет назад извержения вулканов нагрели Землю: теперь мы знаем, как отреагировали растения

Геологическая история Земли, возраст которой составляет более 4,5 миллиарда лет, отмечена периодами катастрофических извержений вулканов, выбросивших невероятное количество углерода в атмосферу планеты и ее океаны. Резкое увеличение углерода привело к быстрому потеплению планеты, которое повлекло за собой массовое вымирание как на суше, так и в океане. Кроме того, эти периоды вулканизма также могли нарушить системы регулирования углерода и климата на следующие миллионы лет. PHYS.org.

Сегодня Земля снова оказалась в уязвимом положении — над планетой навис климатический кризис, обрушивший на него невероятные волны жары, засухи и наводнений. Ураганы в Атлантике стали экстремальными и ученые предупредили, что ситуация будет только ухудшаться, если человечество так и не сможет отказаться от сжигания ископаемого топлива.

Для решения нынешних климатических проблем планеты ученые часто обращаются к прошлому Земли. Геологическая история позволяет ученым взглянуть на то, как климат у планеты реагировал на подобные изменения в прошлом, а затем разработать более эффективные стратегии.

В новой работе ученые, изучающие Землю и окружающую среду в Университете Аризоны и Лидса, а также CNRS Тулузы и Швейцарского федерального института исследований лесов, снега и ландшафтов (WSL), сосредоточились на понимании того, как растительность реагирует и развивается в ответ на большие климатические. сдвиг. Также ученые стремились выяснить, как сдвиги могут повлиять на естественную систему регулирования углерода и климата на планете.

Вывод команды основан на геохимическом анализе изотопов в отложениях. В ходе исследования ученые сравнили данные со специально разработанной моделью, включающей представление о растительности и ее роли в регулировании геологической климатической системы. Простыми словами, ученые использовали климатическую модель, чтобы проследить, как система Земли реагирует на резкий рост углерода в результате вулканической активности при разных сценариях.

Исследование ученых основано на трех значительных климатических сдвигах в истории планеты. Одним из них стало событие Сибирских траппов, повлекшее за собой массовое вымирание в пермско-триасовом периоде около 252 миллионов лет назад.

По словам соавтора исследования, профессора Тараса Геря из ETH Zurich, это событие высвободило около 40 000 гигатонн углерода всего за 200 000 лет. За этим последовало увеличение средней глобальной температуры на планете на 5-10°C, а затем последовало самое масштабное массовое вымирание в истории планеты.

Ведущий автор исследования Джулиан Роджер из ETH Zurich отмечает, что восстановление растительности после события Сибирских траппов заняло несколько миллионов лет. В течение всего этого времени система регулирования углерода и климата планеты была ослаблена и неэффективна, что привело к затяжному периоду потепления климата.

Авторы исследования обнаружили, что масштаб последствий таких событий определяет тем, насколько быстро выброшенный углерод может быть возвращен в недра Земли. Они также обнаружили, что время, необходимое для климата для достижения нового состояния равновесия, зависит от того, насколько быстро растительность адаптируется к повышению температуры. Что касается жизни на планете: некоторым удалось адаптироваться путем эволюции, другим путем миграции в более прохладные регионы, а третьи вымерли.

Однако некоторые геологические события были настолько катастрофичны, что у видов растений просто не было достаточно времени для миграции или адаптации к устойчивому повышению температуры. Последствия этого оставили свой геохимический след в эволюции климата на тысячи, может быть, миллионы лет.

Авторы исследования считают, что прошлое нашей планеты указывает на то, что нас ждет в будущем, а потому человечеству следует проснуться и сделать эффективные шаги, чтобы не допустить большего нагревания планеты.