Изменение климата вызывает повышение температуры, а также увеличивает вероятность штормов, проливных дождей и наводнений — недавнее наводнение в долине Ар в Германии является лишь одним из таких примеров. В этой связи мы должны спросить себя, как быстро климат может оправиться от потепления, вызванного увеличением содержания углекислого газа в атмосфере.
Профессор Филип Погге фон Страндманн из Университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце (JGU), Германия, намеревался исследовать этот аспект, учитывая значительное повышение глобальной температуры на пять-восемь градусов Цельсия, которое произошло 56 миллионов лет назад — самый быстрый естественный период в мире. потепление, которое повлияло на наш климат, известное как палеоцен-эоценовый термальный максимум (ПЭТМ).
Скорее всего, это было вызвано извержением вулкана, в результате которого в атмосферу было выброшено огромное количество углекислого газа или CO 2 . Мы знаем, что чем выше температура, тем быстрее выветрится порода, и, кроме того, если будет много CO 2 в атмосфере часть его вступает в реакцию с водой, образуя углекислоту — ту самую кислоту, которая способствует и ускоряет процесс выветривания. Из-за процесса выветривания этот атмосферный углерод в конечном итоге попадет в моря через реки, где он связывает CO 2 в виде карбоната и образует устойчивый резервуар углекислого газа в океане.
«Наша теория заключалась в том, что если порода выветривается быстрее из-за повышения температуры, это также помогает преобразовать большое количество углекислого газа из атмосферы в нерастворимый карбонат в морской воде, а это означает, что в долгосрочной перспективе CO 2 «, — пояснил Погге фон Страндманн, — пояснил Погге фон Страндманн. Этот эффект мог бы помочь сохранить достаточно стабильный климат Земли на протяжении миллиардов лет, и он мог бы даже предотвратить полное вымирание всего живого на планете.
Выветривание горных пород способствует стабилизации климата
Чтобы проверить эту теорию, профессор Филип Погге фон Страндманн и его команда решили проанализировать процессы выветривания, которые произошли во время потепления 56 миллионов лет назад. Их выводы показывают, что теория вполне может быть верной.
«Выветривание горных пород за это время увеличилось на 50 процентов в результате глобального потепления; эрозия — физическая часть выветривания — фактически утроилась. Еще одним последствием повышения температуры было то, что испарение, осадки и ураганы также увеличились, что затем привело к еще больше эрозии. В результате этого усиленного выветривания горных пород климат стабилизировался, но для этого потребовалось от 20 000 до 50 000 лет «, — сказал Погге фон Страндманн, обобщая выводы группы.
Но как исследователи пришли к таким выводам? В конце концов, эти процессы выветривания произошли 56 миллионов лет назад. Ответ кроется в самих камнях. Когда горные породы растворяются, они выделяют литий — изотопы лития-6 и лития-7, если быть точными, — который улетучивается в любую окружающую воду. Доля изотопов лития-6 и лития-7, присутствующих в воде, определяется типом выветривания, другими словами, степенью эрозии, вызванной выветриванием. Глина, которая находится на дне моря, в основном хранит литий-6, а литий-7 остается в воде. Исследовательская группа провела два типа научных исследований: они изучили морские карбонаты, которые образовались 56 миллионов лет назад — тип породы, которая поглощает химические компоненты из воды. Они также исследовали глинистые минералы из Дании и Шпицбергена, которые также образовались в этот период, если посмотреть на относительные пропорции изотопов лития в этих двух разных типах минералов. Исследователи смогли использовать полученные данные, чтобы сделать выводы о выветривании и климате 56 миллионов лет назад. Их результаты опубликованы в журнале Science Advances.
Палеоцен-эоценовый термальный максимум также используется в качестве аналога для выводов о текущих и будущих темпах глобального потепления. Авторы указывают, что в будущем вероятно усиление выветривания и эрозии, включая эрозию почвы, а также штормов — недавние наводнения в Германии являются симптомами этого.
