Дрейф континентов назвали главной причиной похолоданий

Учёные из Массачусетского и Гарвардского университетов (США) предложили новый механизм, объясняющий резкие и на первый взгляд беспричинные изменения в земном климате. По их мнению, вынос пород океанической коры на поверхность в тропических зонах может быть спусковым механизмом резкого снижения температур и, возможно, даже ледниковых периодов. Соответствующая работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Основную часть истории Земли она была куда теплее, чем сегодня, и потому свободна от постоянных ледниковых шапок. Хотя учёные давно установили, что в прошлом тёплым климатом планета была обязана повышенному содержанию углекислого газа в атмосфере — во времена динозавров, например, его было всемеро больше, чем сейчас, — причины самих резких колебаний его концентрации оставались неясными.

В новой работе исследователи из США попробовали прояснить этот вопрос в отношении скачков, которые случились 80 и 50 миллионов лет назад. Тогда концентрация углекислого газа в атмосфере сильно снизилась, что привело к резкому похолоданию. Учёные смоделировали геологические процессы, проходившие в ту пору в области внутритропической зоны конвергенции. Так называют полосу вдоль экватора, где формируется основная часть тропических циклонов. Этот пояс заинтересовал авторов работы потому, что в нём интенсивнее всего происходят процессы эрозии, усиливающиеся частыми интенсивными дождями и высокими температурами. Многие эрозионные процессы сопровождаются поглощением большого количества углекислого газа из атмосферы.

Как показало моделирование, 80 миллионов лет назад именно в этой зоне случилось столкновение материковой плиты Африки с океанической корой дна моря Тетис, лежавшего между Африкой и Евразией. Что необычно, в ходе столкновения материковая плита "поднырнула" под более тонкую океаническую и приподняла её, создавая что-то вроде вспучивания. Авторы работы уподобляют этот процесс сгребанию щебёнки ножом бульдозера. Из-за этого часть африканских вулканов попали под океаническую кору и надолго прекратили регулярные извержения (вулканы — крупный источник углекислого газа). Что ещё важнее, океаническая кора в отличии от континентальной, содержит много базальтов и ультраосновных магматических пород. При контакте с атмосферой эти породы начинают подвергаться быстрому выветриванию, и испытывать химические превращения, поглощающие большое количество углекислого газа.

Похожее событие произошло и 50 миллионов лет назад, когда Индия двигалась через ту же зону тропической конвергенции на север. Она вновь поддела океаническую кору, подняв её и дав толчок для её взаимодействия с атмосферой. Более того, гораздо более слабый процесс сходного типа происходит и сегодня — Австралия, двигаясь на север, поддела океаническую кору близ Явы. Это событие также стало причиной снижения количества углекислоты в атмосфере и похолодания последней пары миллионов лет (до него широколиственные леса росли даже на Новой Земле).

Исследователи полагают, что нашли важный механизм, контролирующий содержание углекислого газа в атмосфере Земли, и тем самым регулирующий её климат в целом. Если они правы, пересечение дрейфующими континентами тропической зоны действительно может иметь решающее значение для глобальной температуры и объяснять периодические длительные похолодания, подобные периоду, в котором возникло и существует современное человечество.