Европейские палеоклиматологи обнаружили, что последний период теплого климата на планете начался 40 млн лет назад в результате быстрого появления отложений глины по всей планете, которые мешали удалению углекислого газа из атмосферы в процессе выветривания горных пород.

Об этом сообщила пресс-служба немецкого Майнцского университета. Статья с подробностями исследования была опубликована в журнале Nature Geoscience. "Примерно 40 млн лет назад на поверхности Земли встречалось значительно меньше обнаженных горных пород, чем сейчас или в далеком прошлом. Вместо этого большая часть планеты была покрыта тропическими лесами, чья почва по большей части состояла из глины. Эта глина мешала горным породам взаимодействовать с углекислым газом и изымать его из атмосферы", - пояснил научный сотрудник Университетского колледжа Лондона Александр Краузе, чьи слова приводит пресс-служба Университета Майнца.

Как отмечают климатологи, в середине эоценовой эры, примерно 40 млн лет назад, начался один из последних длительных периодов в истории Земли, когда климат планеты был очень теплым. В этот период, который исследователи называют среднеэоценовым климатическим оптимумом (MECO), концентрация углекислого газа в атмосфере была стабильно повышена, из-за чего вода в океанах была кислее, а средние температуры воздуха были на 4-6 градусов Цельсия выше, чем в предыдущую климатическую фазу. Эпоха MECO продолжалась примерно 400 тыс. лет.

Ученых давно интересует то, как начался этот период потепления и почему он был таким долгим, ведь избыток углекислого газа в атмосфере должен был "изыматься" из воздуха в процессе выветривания силикатных горных пород. Чтобы разобраться в этом вопросе, авторы работы изучили на атомном уровне состав проб морских отложений, которые формировались на дне Атлантического и Тихого океанов незадолго до начала среднеэоценового климатического оптимума, во время этого периода и после его завершения.

Исследователи определили количество атомов тяжелого лития-7 и легкого лития-6 в этих отложениях. Соотношение разных типов атомов - изотопов -  лития различается для первичных горных пород и вторичных осадочных отложений, в том числе глины, что позволяет оценивать то, с какой скоростью выветривались горные породы в тот или иной период времени. Одним из главных факторов химического процесса выветривания служат взаимодействия пород с молекулами CO2 в воздухе и воде.

Проведенный изотопный анализ показал, что доля лития-7 в морских отложениях, сформировавшихся примерно 40 млн лет назад, резко выросла по всему миру. Это увеличение сопровождалось другими изменениями в изотопном составе пород, в том числе долей осмия-186 и осмия-187, а также кислорода-18.

Ученые проанализировали эти изменения и пришли к выводу, что им способствовало резкое ускорение формирования отложений глины. Эта осадочная горная порода активно поглощает литий-6, а также ионы магния и кальция, участвующие в формировании мела и других нерастворимых карбонатов. Формирование прослойки глины также мешало СО2 взаимодействовать с горными породами, что дополнительно замедляло их разрушение и провоцировало накопление углекислоты в атмосфере.

Впоследствии накопление глины в почве замедлилось, что позволило углекислому газу активнее взаимодействовать с породами и участвовать в формировании нерастворимых карбонатов. Это привело к завершению MECO и быстрому снижению температур на Земле, что в конечном итоге привело к формированию полярных ледовых шапок и установлению постоянно холодного климата на планете в последующие десятки миллионов лет.

Ученые исследут климат древности, чтобы лучше понимать, как реагировать на изменение климата в наши дни. Результаты этого исследования указывают на то, что "удаление" СО2 из атмосферы можно ускорить, добавляя силикатные породы в почву, к примеру, при вспашке полей. Для проверки эффективности таких технологий потребуются дополнительные исследования, заключили авторы работы.

https://nauka.tass.ru/nauka/18611381