Выбросы парниковых газов, высвобождаемые непосредственно в результате движения вулканических пород, способны вызывать масштабные эффекты глобального потепления - открытие, которое может изменить то, как ученые предсказывают изменение климата, показывает новое исследование.
Расчеты ученых, основанные на том, как уровни парниковых газов на основе углерода связаны с движением магмы непосредственно под поверхностью земли, позволяют предположить, что такие геологические изменения вызвали самое большое временное глобальное потепление за последние 65 миллионов лет.
Крупные магматические провинции (LIP) представляют собой чрезвычайно большие скопления магматических пород, которые образуются, когда магма проходит через земную кору к поверхности.
Геологи из Бирмингемского университета создали первую механистическую модель изменений выбросов углерода во время палеоцен-эоценового термического максимума (PETM) - короткого интервала максимальной температуры, продолжавшегося около 100 000 лет примерно 55 миллионов лет назад.
Они опубликовали свои выводы в Nature Communications после расчета потоков парниковых газов на основе углерода, связанных с Североатлантической магматической провинцией (NAIP) - одной из крупнейших LIP на Земле, которая охватывает Великобританию, Ирландию, Норвегию и Гренландию.
Доктор Стивен Джонс, старший преподаватель по системам Земли в Бирмингемском университете, прокомментировал: «Большие изверженные провинции связаны с резкими изменениями глобального климата, экосистем и углеродного цикла на протяжении всего мезозоя, что совпадает с наиболее опустошительные массовые вымирания и истощение океанов кислородом.
Мы рассчитали потоки парниковых газов на основе углерода, связанные с NAIP, связав измерения процесса образования магмы с наблюдениями за отдельными геологическими структурами, которые контролировали выбросы газа. Эти расчеты показывают, что NAIP вызвал самое сильное временное глобальное потепление за последние 65 миллионов лет.
"Для уменьшения диапазона неопределенности нашей модели выбросов твердой Земли требуются дополнительные геологические измерения, но мы считаем, что уточнение этого поведения углеродного цикла повлияет на моделирование и управление будущим изменением климата".
Моделирование исследователей предсказывает пиковый поток выбросов в 0,2-0,5 ПгС год-1 и показывает, что NAIP мог инициировать изменение климата PETM. Их работа является первой прогностической моделью потока выбросов углерода из любого предполагаемого источника углерода PETM, прямо ограниченного наблюдениями за геологическими структурами, которые контролировали выбросы.
Связи между LIP и изменениями глобального климата, экосистем и углеродного цикла в мезозойский период подразумевают, что парниковые газы, выделяемые непосредственно LIP, могут инициировать глобальные изменения, которые сохраняются в течение 10 000-100 000 лет.
ПЭТМ является крупнейшим событием естественного изменения климата кайнозойского периода и важным критерием для теорий, объясняющих сегодняшнее долгосрочное повышение средней температуры атмосферы Земли в результате человеческой промышленности и сельского хозяйства.
Во время запуска PETM выброс 0,3-1,1 ПгС/год углерода в виде парниковых газов в систему океан-атмосфера привел к глобальному потеплению на 4-5 °C менее чем за 20 000 лет - относительно короткий период времени.