Ученые открыли новое понимание того, что стало причиной одного из самых быстрых и драматических случаев изменения климата в истории Земли.
Группа исследователей, возглавляемая Севом Кендером из Университета Эксетера, совершила решающий прорыв в изучении причин палеоцен-эоценового теплового максимума (ПЭТМ) — экстремального глобального потепления, которое длилось около 150 тысяч лет и привело к значительное повышение температуры.
Хотя предыдущие исследования предполагали, что вулканическая активность способствовала огромным выбросам CO2, которые привели к быстрому изменению климата, причина этого явления менее ясна.
В новом исследовании ученые определили повышенные уровни ртути непосредственно перед и в начале ПЭТМ — что могло быть вызвано обширной вулканической активностью — в образцах, взятых из осадочных кернов в Северном море.
Важно отметить, что исследование образцов горных пород также показало, что на ранних стадиях ПЭТМ наблюдалось значительное падение уровней ртути — предполагалось, что по крайней мере еще один резервуар углерода выбрасывает значительное количество парниковых газов.
Исследование указывает на существование переломных моментов в системе Земли, которые могут спровоцировать высвобождение дополнительных резервуаров углерода, которые довели климат Земли до беспрецедентно высоких температур.
«Парниковые газы, такие как метан CO2, были выброшены в атмосферу в начале ПЭТМ за всего лишь несколько тысяч лет» — говорят исследователи. «Мы хотели проверить гипотезу о том, что этот беспрецедентный выброс парниковых газов был вызван крупными извержениями вулканов. Поскольку вулканы также выделяют большое количество ртути, мы измерили содержание ртути и углерода в кернах отложений, чтобы обнаружить какой-либо древний вулканизм».
«Сюрпризом было то, что мы не обнаружили простой взаимосвязи увеличения вулканизма во время выброса парниковых газов. Мы обнаружили, что вулканизм возник только в начальной фазе, поэтому после вулканизма должен был образоваться еще один источник парниковых газов».
Феномен ПЭТМ, который является одним из самых быстрых периодов потепления в истории Земли, произошел в то время, когда Гренландия отделилась от Европы.
Хотя причины того, как такие огромные количества CO2 были выброшены, чтобы вызвать такой обширный период потепления, были скрыты в течение многих лет, ученые недавно предположили, что извержения вулканов были главной движущей силой.
Смотрите также: Тепловая волна вызвала ускоренное таяние ледников ГренландииОднако, хотя углеродные записи и моделирование показали, что было выделено огромное количество вулканического углерода, до сих пор не удавалось определить триггерный момент для ПЭТМ.
В новом исследовании ученые изучили осадочные керны из Северного моря, которые показали высокий уровень присутствия ртути по сравнению с уровнями органического углерода. Образцы показали многочисленные пики уровней ртути как до, так и в начале периода ПЭТМ, что позволяет предположить, что это было вызвано вулканической активностью.
Однако исследование также показало, что существует по крайней мере еще один резервуар углерода, который впоследствии был высвобожден, когда ПЭТМ закрепился, поскольку уровни ртути, похоже, далее снижаются.
«Нам удалось провести это исследование, так как мы работали над исключительно хорошо сохранившимся новым керновым материалом с сотрудниками из Геологической службы Дании и Гренландии. Превосходная сохранность позволила детально обнаружить как углерод, выброшенный в атмосферу, так и ртуть. Поскольку Северное море близко к региону вулканизма, который, как считается, вызвал появление ПЭТМ, эти керны находились в идеальном положении для обнаружения сигналов» — говорят исследователи.
«Вулканизм, вызвавший потепление, вероятно, был вызван обширными глубокими прорывами порогов, образовавшими тысячи гидротермальных жерл в масштабах, намного превосходящих все, что мы видим сегодня. Возможными вторичными источниками парниковых газов были таяние вечной мерзлоты и гидратов метана на морском дне в результате первоначального вулканического потепления».
Исследование опубликовано в Nature Communications.