Ученые Кардиффского университета пролили новый свет на поведение климата Земли во время последнего известного периода глобального потепления более 14 миллионов лет назад.
В течение этого периода, известного как климатический оптимум среднего миоцена, глобальные температуры были на 3-4 градуса выше, чем сегодняшние средние температуры, что соответствует оценкам на 2100 год. моря кипели жизнью.
Этот период, который произошел между 15 и 17 миллионами лет назад, десятилетиями озадачивал геологов, пытавшихся объяснить первопричину глобального потепления и условия окружающей среды, которые существовали на Земле впоследствии.
Уже известно, что этот период глобального потепления сопровождался массовыми извержениями вулканов, охватившими большую часть современного тихоокеанского северо-запада США, называемыми базальтами наводнения реки Колумбия.
Примерно в то же время вдоль береговой линии Калифорнии в результате захоронения богатой углеродом морской флоры и фауны образовался значительный пласт горных пород, богатый нефтью, известный как формация Монтерей.
До сих пор ученые изо всех сил пытались собрать воедино головоломку и придумать жизнеспособное объяснение происхождения тепла и связи между извержениями вулканов и увеличением количества углеродных захоронений.
Профессор Кэрри Лир, старший научный сотрудник Школы наук о Земле и океане Кардиффского университета, сказала: «Наша планета раньше была теплой. Мы можем использовать древние окаменелости, чтобы понять, как работает климатическая система». в это время."
В своем исследовании, опубликованном сегодня в журнале Nature Communications, команда использовала химию морских окаменелостей, взятых из длинных кернов отложений из Тихого, Атлантического и Индийского океанов, чтобы определить температуру и уровень углерода в морской воде, в которой древние существа когда-то жили во время климатического оптимума среднего миоцена.
Их результаты показали, что массивные вулканические извержения паводковых базальтов реки Колумбия высвободили CO2 в атмосферу и вызвали снижение pH океана. В связи с повышением глобальной температуры в результате этого поднялся и уровень моря, что привело к затоплению больших территорий континентов.
Это создало идеальные условия для захоронения большого количества углерода из скоплений морских организмов в отложениях и переноса вулканического углерода из атмосферы в океан в течение десятков тысяч лет.
Повышенная продуктивность морской среды и захоронение углерода помогли удалить часть углекислого газа из вулканов и действовали как отрицательная обратная связь, смягчая некоторые, но не все, климатические эффекты, связанные с излиянием вулканического CO. 2», - говорит ведущий автор исследования доктор Синдия Сосдиан из Школы наук о Земле и океане Кардиффского университета.
Прошлые крупные эпизоды вулканизма на протяжении всей истории Земли были связаны с массовыми вымираниями и повсеместным истощением кислорода в океанах; однако в среднемиоценовом климатическом оптимуме такого явления не было.
Соавтор исследования д-р Тали Бабила из Школы наук об океане и Земле Саутгемптонского университета добавила: «Во время миоценового климатического оптимума реакция океанов и климата была удивительно похожа на другие массовые извержения вулканов. в геологической летописи. Однако наличие антарктического ледяного щита и относительно медленное выделение углерода свели к минимуму масштабы экологических изменений и связанные с ними последствия для морской жизни во время этого события».
«Благодаря нашим открытиям у нас теперь есть очень четкая картина того, что происходило более 14 миллионов лет назад, и это изменит то, как ученые смотрят на этот период глобального потепления», - продолжил доктор Сосдиан.
"Мы знаем, что наш текущий климат нагревается намного быстрее, чем климатический оптимум миоцена, поэтому мы не сможем полагаться на эти медленные естественные обратные связи для противодействия глобальному потеплению. Но это исследование по-прежнему важно, потому что оно помогает нам. понять, как работает наша планета, когда она находится в теплом режиме."