Откуда мы знаем, что человеческая цивилизация - первая на Земле?

Климатолог Гевин Шмидт из NASA и астрофизик Адам Франк из университета Рочестера (США) задались интересным вопросом: уверены ли мы (человечество), что мы — первая цивилизация в истории Земли, освоившая индустриальный способ производства?  Франк и Шмидт написали об этом статью, которую на этой неделе опубликовал журнал International Journal of Astrobiology.

В последние геологи много говорят о наступлении новой геологической эпохи в истории нашей планеты. Эту эпоху предлагают назвать антропоценом. От предшествующих эпох ее отличают следы деятельности человека во всех внешних оболочках Земли — водной, воздушной и каменной. Если до людей другая цивилизация достигла похожей степени развития, она тоже должна была оставить след, в том числе и в литосфере. Шмидт и Франк решили поискать в геологической летописи Земли что-нибудь, что можно интерпретировать как продукт деятельности дочеловеческой цивилизации — и нашли.

Антропоцен характеризуют резкие и одновременные изменения химического состава горных пород. Стремительное и глобальное потепление климата отражается в изменении пропорции изотопов кислорода. Перераспределяются также изотопы углерода — из-за того, что мы достаем из-под земли и сжигаем углеводороды. В колебаниях распределения изотопов азота в образовавшихся в наше время горных породах отражается наше сельское хозяйство и производство азотных удобрений.

Эрозия почв приводит к тому, что реки смывают в океаны больше песка, в том числе содержащего тяжелые металлы; вода в океане становится кислее, и карбонатные отложения на морском дне растворяются. Быстрее обычного вымирают виды. В новообразованных породах сохраняются неразложившиеся частицы пластика и изотопы плутония и других тяжелых элементов, выпавшие после ядерных испытаний.

Какие следы могут рассказать о существовании другой цивилизации, спросили себя Шмидт и Франк? Шансов найти химические «следы» гораздо больше, чем шансов обнаружить древний артефакт. Ученые также учли, что большая часть аналитических методов дает разброс датировки в тысячи лет, а изменения, которые человек внес в структуру литосферы, произошли за какие-то десятки лет. Поэтому полагаться на один фактор было бы очень рискованно, нужно, чтобы о деятельности гипотетической древней цивилизации говорили сразу несколько маркеров, решили ученые.

В истории Земли было несколько периодов резкого потепления — например, палеоцен-эоценовый максимум (55 млн. лет назад). В это время резко изменилось соотношение в породах изотопов углерода, изменился состав осадочных пород, вымирали виды животных и растений, а концентрации тяжелых металлов росли. Несколько похожих событий произошло в меловом и юрском периоде. Обычно эти события объясняют всплесками вулканической активности; к тому же они происходили медленно — тысячами лет. Но некоторые параллели с антропоценом провести можно.

Ученые, конечно, не утверждают, что палецоен-эоценовый термический максимум был результатом деятельности дочеловеческой цивилизации, или что примитивные хищные млекопитающие конца палеоцена так же, как и мы, получали энергию, сжигая нефть. Если принять такую теорию за отправнуют точку, можно доказывать ее бесчисленными фактами, но все эти утверждения будет невозможно верифицировать. Поэтому версию о дочеловеческой индустриальной цивилизации не следует рассматривать до тех пор, пока не появится прямое доказательство. Но Шмидт и Франк считают, что размышлять в этом духе все-таки полезно — хотя бы потому, что сейчас мы ищем в древних горных породах то, что ожидаем найти, а иногда полезно бывает смотреть шире.

Статью Шмидта и Франка уже назвали «блокбастером», но ученые не остановились на научной публикации и сопроводили ее фантастическим рассказом о молодом ученом, который случайно находит в отложениях возрастом 55 миллионов лет частицы пластика.