Палеоцен-эоценовый термический максимум (ПЭТМ) остается интереснейшим периодом в истории Земли, отмеченным значительным повышением глобальных температур примерно 56 млн. лет назад. В течение многих лет ученые спорили о причинах этого гипертермического явления, выдвигая самые разные теории - от дестабилизации гидратов метана до поднятия суши. Однако новаторское исследование, опубликованное в журнале Climate of the Past, позволяет предположить, что вулканическая активность в Северной Атлантике сыграла решающую роль в стимулировании глобального потепления в период PETM.
В исследовании выдвигается предположение о том, что в Северной Атлантике произошел всплеск вулканической активности между 56 и 54 млн. лет назад, совпавший с периодом PETM. В результате этой вулканической активности в атмосферу было выброшено значительное количество парниковых газов, что привело к резкому увеличению глобальных выбросов углерода. Доказательством этого является повышенное содержание более легких изотопов углерода (12C) в раковинах фораминифер - микроскопических морских организмов, обитавших в океанах в тот период.
Для изучения связи между Северо-Атлантической Igneous Province (NAIP) и климатическими изменениями PETM д-р Морган Джонс и его сотрудники из Университета Осло обратились к материалам осадочных пород на острове Фур (Дания). В этом месте имеется полный разрез осадочных слоев, охватывающий период до, во время и после ПЭТМ.
Ученые проанализировали сотни пепловых слоев, полученных из NAIP, обнаруженных в осадочных породах. Изучение специфических элементов в этих слоях, известных как прокси, позволило определить вулканическую активность, изменения гидрологических режимов и закономерности выветривания. Присутствие ртути и осмия, выделяющихся при извержениях вулканов и откладывающихся вместе с органическим веществом, послужило ключевым индикатором активности NAIP в период до и после PETM.
Результаты исследования свидетельствуют о прогрессирующем обогащении этих вулканических признаков перед ПЭТМ, что указывает на повышенную активность NAIP в этот период. Однако на этапе восстановления после ПЭТМ наблюдалось быстрое снижение вулканической активности. Это позволяет предположить, что во время ПЭТМ в NAIP произошел переход от эффузивных извержений (излияние лавы) к взрывным извержениям (включая облака пепла и вулканические бомбы).
Доктор Джонс предполагает, что это изменение вулканической активности сыграло решающую роль в глобальном потеплении, наблюдавшемся во время ПЭТМ. В результате взрывных извержений выделялось значительное количество метана - мощного парникового газа, который способствовал возникновению положительной обратной связи в процессе повышения температуры. Известно, что метан в 28 раз эффективнее углекислого газа удерживает тепло в течение 100-летнего периода.
По оценкам, в Северо-Атлантической магматической провинции, занимающей обширную территорию между Гренландией, Великобританией и Норвегией, за этот период было извергнуто до 1 000 000 км3 магмы. Этот огромный объем магмы соответствует резервуару углерода объемом около 35 000 гигатонн.
Последствия данного исследования выходят за рамки понимания древней истории климата Земли. Оно дает ценное представление о роли вулканической активности в глобальном потеплении и указывает на возможные последствия увеличения выбросов парниковых газов в современном мире.
В заключение д-р Джонс сказал: "Изучение прошлых климатических явлений, подобных PETM, помогает нам понять сложное взаимодействие между геологическими процессами и изменениями климата. Оно служит ярким напоминанием о том, как вулканическая активность может существенно влиять на климатическую систему Земли".
