Вулканы оказались главным фактором повышения количества CO2 в атмосфере

Человечество и близко не способно обеспечить такой же объем выбросов парниковых газов, как естественные геологические процессы. Так что винить нас в глобальном потеплении бессмысленно. Новое исследование лишний раз подтвердило эти выводы.

Международный коллектив ученых под руководством команды из Университета Саутгемптон (Великобритания) проанализировал изменения климата вкупе с протекавшими на суше и в океанах процессами за геологически значимый период в 400 миллионов лет. На таких масштабах лучше видна тесная взаимосвязь различных систем, формирующих облик нашей планеты, поскольку эффект от некоторых событий может проявляться спустя продолжительное по человеческим меркам время. Именно ее существование и намеревались найти, либо опровергнуть исследователи.

Для обработки геологических, гидрологических и климатических данных потребовалось разработать и новую модель и модернизировать несколько уже существующих. Ученым изрядно помогли недавние достижения в области нейросетевых алгоритмов и машинного обучения. 

Итогом кропотливой работы стала статья, опубликованная в журнале Nature Geoscience. Среди ее авторов не только специалисты из Саутгемптонского университета, но также сотрудники Лидсского (Великобритания), Оттавского (Канада), Сиднейского и Национального Австралийского университетов.

Тот факт, что химическое выветривание помогает связывать углекислый газ из атмосферы известен давно. Этот процесс не стоит путать с эрозией — деградацией геологических структур под действием движущейся воды. Выветривание происходит без значительного смещения пород или их фрагментов. Они преобразуются в ходе химических реакций, механического воздействия ветра, замерзания и оттаивания влаги, либо при непосредственном содействии живых организмов. Более того, химическое выветривание объясняло баланс выбросов углекислого газа в атмосферу и его поглощения и ранее. 

Согласно широко принятой в научных кругах точке зрения, эта гармония обуславливалась хрупким равновесием между процессами на морском дне (способствуют выбросам) и выветриванию на суше (поглощают).

Однако, новое исследование ставит эту теорию на грань несостоятельности (помимо того факта, что она плохо согласовывалась с данными наблюдений). Анализ данных за последние 400 миллионов лет показывает, что решающую роль в уравновешивании колебаний климата на масштабах целых геологических периодов играли активные континентальные окраины. Это области активного вулканизма, обусловленные тектоникой плит. 

Да, вулканы выбрасывают в атмосферу огромное количество парниковых газов (включая углекислоту) и способны резко изменить климат в краткосрочной перспективе. 

Вместе с тем они покрывают свои окрестности колоссальными объемами химически активных пород. Из вулканических пород быстро вымываются соединения кальция и магния, которые путешествуют в бассейны рек и морей. Там они сравнительно быстро, по геологическим меркам, под действием воды формируют новые минералы, связывающие углекислый газ в твердой форме. Этот эффект наступает несколько позднее, чем первичные прямые последствия извержений, и количество связанного CO2 оказывается больше выброшенного вулканами. 

На протяжении последних 400 миллионов лет регулирование концентрации углекислоты в атмосфере такими геологическими процессами хорошо прослеживаются, что и обнаружило новое исследование.