Геологи предложили новую теорию формирования ледяных щитов Земли

Исследователи выдвинули теорию, объясняющую формирование ледяных щитов нашей планеты. Согласно этой теории, примерно 15 миллионов лет назад движение тектонических плит резко замедлилось, что вызвало каскад процессов, которые и привели к изменению климата.

Согласно новой теории, за 10 миллионов лет скорость движения тектонических плит уменьшилась на треть. Из-за этого снизилась вулканическая активность, и полюса нашей планеты остыли

На Земле тектонические плиты постепенно погружаются в мантию, а новая кора появляется на срединных хребтах, где магма поднимается через разломы между тектоническими плитами. Этот процесс происходит постоянно, но скорость его, как оказалось, может со временем меняться. Исследователи в своей новой работе показали, что примерно 15 миллионов лет назад началось снижение скорости движения тектонических плит. За 10 миллионов лет скорость упала на 30%. Это замедление продолжается и сегодня, но меньшими темпами.

Авторы нового исследования обнаружили, что движение земной коры 15 миллионов лет назад резко замедлилось и оставалось на одном уровне для 15 из 16 океанических хребтов Земли. По словам исследователей, это могло оказать серьезное влияние на климат. Если резко замедлить тектонику плит за такое короткое время, то количество попадающего из вулканов CO2 упадет, из-за чего этого снизится температура атмосферы. Это замедление соответствует падению температуры на 10°C в конце миоцена, когда по всей Антарктиде  начали расти ледяные щиты.

Движение морского дна можно отследить с помощью магнитных зон на дне океана. Примерно раз в миллион лет происходит смена полюсов магнитного поля Земли. Следы этого процесса можно найти в хребтах Атлантического и Индийского океанов в виде полос. Они растут медленно, благодаря чему можно построить карты с временным разрешением около 10 миллионов лет.

Геофизики из Висконсинского университета в Мэдисоне и Санкт-Петербургского государственного университета опирались на ранее неиспользуемые данные российских военно-морских кораблей, которые используют магнитометры для отслеживания вражеских подводных лодок. Новые данные позволили рассмотреть магнитные полосы с временным разрешением всего в миллион лет. В результате исследователи выяснили, что замедление происходило двумя волнами: сначала между 12 и 13 миллионами лет назад в Тихом океане, а затем 7 миллионов лет назад в Атлантическом и Индийском океанах.

Геологи обнаружили падение концентрации атмосферного CO2 в позднем миоцене, которое могло бы объяснить глобальное похолодание, случившееся в то время. Но, по словам исследователей, возможны и другие объяснения — например, древние вулканические породы, поднявшиеся из океана и образовавшие новые горные вершины.

Помимо снижения концентрации СО2, замедление тектоники коры изменило форму земной поверхности. При меньшем вулканизме на морском дне срединные хребты стали меньше, что увеличило объем океанов. При этом уровень моря упал на 22 метра, открыв новые обширные участки суши. А поскольку вулканы затихли, то поток тепла, генерируемого недрами планеты, снизился бы на 5%. Это снижение не оказало бы большого влияния на атмосферные температуры. Несмотря на это, по словам ученых, открытие поставило под сомнение существующую модель исторического охлаждения Земли, в которой температура недр уменьшалась с постоянной скоростью на протяжении нескольких веков.